[发明专利]一种可自发电刺激的压电支架组合物及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种可自发电刺激的压电支架组合物及其制备方法与应用，涉及生物医学技术领域。所述组合物由生物可降解代谢材料和压电材料组成；利用3D打印、喷射、浇注、挤出、模具成型或静电纺丝的方法，将生物降解材料和压电材料的共融物或有机溶剂按照一定比例成型各种生物医学应用的支架，尤其是神经导管支架。本发明公开的生物医用压电支架，能够将体内环境中的机械能转换为电刺激，促进神经、肌肉、骨、血管等再生、增殖、分化，而不需要外部电源或电极的植入，具有制备简单、成本低、质量容易控制、应用广等优点。大鼠体内实验显示，本发明的压电导管支架具有促进神经再生，血管生成，缓解肌肉萎缩等功能，有良好的临床应用前景。

技术领域

本发明涉及生物医学技术领域，尤其涉及一种可自发电刺激的压电支架组合物及其制备方法与应用。

背景技术

周围神经损伤在世界范围内是一种常见的疾病。交通事故、工伤、自然灾害、战争以及癌症等都会导致周围神经损伤，大段神经缺损无法缝合，必须依靠神经移植或人工神经导管进行修复；神经导管有一定的强度、弹性、硬度，可以引导神经生长，提供机械支撑，以及为神经再生提供良好的微环境；由于神经再生的速度通常很缓慢，通过研究发现，电刺激可以促进神经再生，因此人们研究了多种导电神经导管，与电刺激相结合；然而目前施加电刺激的方式是将金属电极插入到患者体内，通过体外电源供电，增加了患者的痛苦和不便，并且电刺激的部位也不够精确。

公告号为109793594A的中国发明专利提出了一种可自发电刺激的嵌段结构导电神经导管及其制备方法，该导管在导电基底上同时集成了阳极和阴极；导电基底是由基体材料复合导电成分构成；阳极是由导电基底复合葡萄糖氧化催化剂构成；阴极是由导电基底复合氧还原催化剂构成；该发明中的神经导管能够利用人体内存在的葡萄糖和氧气自发产生电刺激，促进神经生长，而不需要在人体内插入金属电极，减少了病人的痛苦和不便；此外该导管还可将电刺激集中的缺损神经处，提高电刺激的精准度和效率。

该方法利用体内的葡萄糖和氧气产生能源用于神经导管中产生自发电刺激，但是由于该导管不可降解，神经再生完成后，导管如果不处理，可能造成组织纤维化，引起炎症等毒副作用，而且在治疗结束后还需进行移除植入物的第二次手术，对患者造成二次伤害。

而且临床试验证明由于植入电极的侵入容易引起的炎症和神经胶质增生；临床应用效果不是十分理想。目前发展到各种生物可降解材料制备各种生物医用支架或导管，如胶原蛋白、聚乳酸等，但是这些材料单独使用也存在一些问题，如：强度不适宜、材料降解速率与组织再生的速度不匹配以及毒副作用等缺点。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一是提供一种可自发电刺激的压电支架组合物。

为实现本发明的上述发明目的，本发明提供如下技术方案：一种可自发电刺激的压电支架组合物，包括生物降解材料70-99wt％、压电材料1-30wt％；

所述生物降解材料包括聚乳酸(PLA)、聚乳酸-聚乙二醇(PLA-PEG)、聚乳酸-聚羟基乙酸(PLGA)、聚己内酯(PCL)、聚己内酯-聚乙二醇(PCL-PEG)、丝蛋白、胶原、明胶、透明质酸、壳聚糖中的一种或多种；

所述压电材料包括氧化锌纳米、氮化硼纳米管、钛酸钡纳米、氟树脂中的一种或多种。

更优选的，包括生物降解材料80-95wt％、压电材料5-20wt％。

优选的，所述氧化锌纳米包括单层氧化锌纳米、多层氧化锌纳米或单层和多层氧化锌纳米混合物。

优选的，所述氮化硼纳米管包括单壁氮化硼纳米管、多壁氮化硼纳米管或单壁和多壁氮化硼纳米管混合物。

优选的，所述钛酸钡纳米包括四方晶系钛酸钡纳米、正交晶系钛酸钡纳米、三方晶系钛酸钡纳米中的一种或多种。