[发明专利]一种人工复合神经导管及制备方法

说明书

本发明公开了一种人工复合神经导管及其制备方法，该神经导管包含：GelMA(甲基丙烯酸酯化明胶)导管，及填充在GelMA导管中的EHS水凝胶。其制备方法包含：步骤1，配制神经导管溶液：将3～10％的GelMA、0.3～0.7％的过硫酸铵及0.05～0.2％的四甲基乙二胺，余量为水均匀混合；步骤2，将神经导管溶液充满至神经导管模具的管状空腔中，在‑20～‑25℃条件下，静置12～24h成型，得到中空的神经导管；步骤3，冻干，灭菌处理；步骤4，在神经导管的空腔中填充EHS水凝胶，冻干保存。本发明方法简单，易于操作，用3D打印的模具制作出来的神经导管一致性很好，制备的人工复合神经导管能促进神经细胞的迁移并缩短损伤神经的修复时间，效果与自体反转移植相当，具有良好的市场应用前景。

技术领域

本发明属于神经导管及复合生物3D打印技术领域，具体涉及一种人工复合神经导管及其制备方法。

背景技术

随着工业生产机械化程度的提高和交通事业的发展，周围神经损伤的发生率呈大幅度上升趋势。在我国这类神经损伤每年约发生200万例。

现在通常采用显微外科技术对周围神经短距离缺损的离断伤进行端对端的外膜缝合，以恢复神经的作用。这种自体神经移植或其他神经替代物可以解决神经缺损的问题。

但是，这些修复方法都有一定的缺陷，比如神经束的错对、神经断端的卷曲、逃逸及吻合口的结缔组织增生等。自体神经移植必然伴有供区的功能受损，而且可供移植的神经来源有限。

因此，寻找新的修复方法以促进周围神经再生是显微外科医疗中亟待解决的难题。迄今大量文献报道神经导管用于小节段神经缺损修复已取得一定的成功，但神经导管对于较长节段神经缺损的效果较差。尽管已有大量关于神经导管材料学的研究，但尚无一种材料的性能与自体神经移植相当或接近。

此外，大量研究提示，神经导管的设计理念很重要，包括生物相容性、好的柔韧性、机械支撑强度、合适的降解速率、高分子合成导管产生中性降解产物、管壁厚度、管壁孔隙率和孔径大小、管腔内壁微观结构的处理等，以及类似于细胞间物质的形貌特征。单纯神经导管很难修复长节段神经缺损，仅靠物理学引导神经再生远远不够，必须引入神经营养因子甚至干细胞至导管腔内，形成复合的神经导管，既提供神经再生的桥梁管道，又创造很好的神经再生微环境，发挥神经营养因子的趋化作用。

因此，亟需制造出更符合人体生理和生物学的神经导管，改善神经损伤修复效果，从而替代自体神经移植，广泛用于临床周围神经损伤的修复。

发明内容

本发明的目的是提供一种人工神经导管，其符合人体生理和生物学要求，神经损伤修复效果与自体神经移植接近，用于替代自体神经移植。

为达到上述目的，本发明提供了一种人工复合神经导管，其包含：可降解高聚物中空导管，及填充在该中空导管中的EHS(Engelbreth-Holm-Swarm sarcoma，EHS骨肉瘤)水凝胶。

EHS水凝胶是从小鼠EHS组织中提取、纯化得到的可溶性的基底膜基质。其主要成份是层粘连蛋白、IV型胶原、巢蛋白、硫酸肝素糖蛋白，它还含有转化生长因子、纤维母细胞生长因子、组织纤溶酶原激活物和其他的一些生长因子；EHS水凝胶在4℃左右时为粘稠液体，37℃时水凝胶固化；EHS水凝胶的作用与哺乳动物细胞基底膜类似，对于贴壁细胞特别是一些难养的原代细胞，如人胚胎干细胞、神经细胞、肝细胞、黑色素瘤细胞、血管内皮细胞、毛囊上皮细胞等细胞培养，具有促进细胞粘附生长和分化的作用。

较佳地，所述的可降解高聚物中空导管选择GelMA(甲基丙烯酸酯化明胶)导管。

GelMA由甲基丙烯酸酐(MA)与明胶(Gelatin)制备获得，是一种光敏性的生物水凝胶材料。该材料具有优异的生物相容性，且可由紫外光或可见光激发固化反应，形成适于细胞生长与分化且有一定强度的三维结构。