[发明专利]一种单壁碳纳米管复合材料导电神经套管及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种单壁碳纳米管复合材料导电神经套管及其制备方法与应用。该单壁碳纳米管复合材料导电神经套管，由包括管体和覆盖在所述管体表面的涂层组成；所述管体为含羧基的单壁碳纳米管；所述涂层与所述管体之间通过物理吸附和化学键结合的方式结合在一起；所述涂层为复合水凝胶。本发明制备的导电神经套管具有良好的生物相容性、导电性等优良特性，实现了修复大段神经缺损并促进外周神经修复。

技术领域

本发明属于生物材料领域，涉及一种单壁碳纳米管复合材料导电神经套管及其制备方法与应用。

背景技术

周围神经损伤导致的肢体瘫痪与功能障碍的治疗是医学科学的世界性难题，随着我国经济的快速发展，交通和生产事故等意外创伤导致的周围神经损伤患者逐年增加。此外产伤、肿瘤切除等疾病也同样的加剧了周围神经损伤患者数量。外周神经损伤后阻断了轴突的连续性，远端到损伤部位神经纤维的溃变及轴突断裂神经元的最终死亡，最终导致了受损伤神经到失神经支配机体之间的运动、感觉、自主神经功能部分或者全部缺失。外周神经损伤后，有赖于恢复神经的连续性从而诱导断裂轴突的再生，尤其是神经缺损超过4cm，必须由外来移植物填充缺损。目前填充神经缺损的移植物主要有三类：自体神经移植，同种异体神经移植以及生物材料。自体移植即采用了“拆东墙补西墙”的办法，虽为金标准，但供体部位失去神经支配后也带来了失神经功能障碍；同种异体移植，具有免疫排斥、安全性和伦理学等诸多问题；故此，生物材料为目前解决上述问题的可选择方法之一。

明胶甲基丙烯酰胺(gelatin methacryloyl，GelMA)水凝胶主要利用明胶与甲基丙烯酰胺化学交联产生，由于明胶源于天然细胞外基质(extracellular matrix,ECM)重要组成成分——胶原的水解产物，含有大量能够促进细胞粘附的RGD序列arginine-glycine-aspartic acid(RGD)sequences)，且FDA已经批准明胶相关产品用于临床，故此GelMA水凝胶拥有优异的生物相容性，低免疫原性及良好的化学修饰潜质。

多巴胺为贻贝足蛋白提取物具有很好的黏附效应，其分子中的儿茶酚残基既是氢键的给体又是氢键的受体，而且氢键作用被认为是多巴胺具有高黏附性的原因。目前研究也表明多巴胺能够促进细胞的粘附、伸展和增值。

碳纳米管(carbonnanotubes,CNTs)具有优良的导电性能和纳米形貌结构，广泛应用于各个领域。基于CNTs的水凝胶能够为组织或者细胞提供合适的形貌、导电和机械性能，而且可以模拟细胞外基质促进的增值、延长和分化。CNTs水凝胶支架填充外周神经缺损的同时，不仅恢复了物理的连续性，还恢复了神经的电传导，同时为轴突的再生提供了优良的微环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种单壁碳纳米管复合材料导电神经套管及其制备方法与应用。该单壁碳纳米管复合材料导电神经套管能够桥接两端神经断端、促进外周神经再生，且具有导电性能。

本发明提供的单壁碳纳米管复合材料导电神经套管，由包括管体和覆盖在所述管体表面的涂层组成；

所述管体为含羧基的单壁碳纳米管；

所述涂层与所述管体之间通过物理吸附和化学键结合的方式结合在一起；

所述涂层为复合水凝胶。

上述单壁碳纳米管复合材料导电神经套管中，所述复合水凝胶由甲基丙烯酰胺改性明胶和多巴胺复合而成。

所述单壁碳纳米管复合材料导电神经套管的长度为15mm，内径1.2mm，外径1.4mm。

本发明提供的制备所述单壁碳纳米管复合材料导电神经套管的方法，包括：

1)将甲基丙烯酰胺改性明胶、所述含羧基的单壁碳纳米管及光引发剂混匀置于模具中定型后，进行光交联反应，得到水凝胶支架材料；