[发明专利]基于离子水凝胶的人工神经组织工程材料、其制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种基于离子水凝胶的人工神经组织工程材料的制备方法，包括如下步骤：(1)预聚液的配制：丙烯酰胺作为单体，过硫酸铵为引发剂，依次加入丙烯酰胺、多聚赖氨酸、N‑N,亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵和N,N,N',N'‑四甲基乙二胺，形成预聚液；(2)水凝胶材料的制备：将预聚液添加到模板中，紫外光照下反应3～4小时，形成水凝胶材料。本发明解决了现有技术缺少可有效应用于神经系统损伤再修复的材料、特别是在早期能够重建神经电信号传导的材料的技术问题。

技术领域

本发明属于智能仿生材料技术领域，具体涉及一种基于离子水凝胶的人工神经组织工程材料、其制备方法及其应用。

背景技术

神经系统是人体内起主导作用的功能调节系统，由中枢部分及其外周部分所组成，中枢部分包括脑和脊髓，周围部分构成了周围神经系统。目前，全世界数以百万人罹患神经系统损伤，2015年的全球最新流行病学调查显示周围神经损伤发生率高达13-23/100000人，我国每年新增周围神经损伤病例约100万例，其中神经缺损病例约30万例。

临床上神经系统损伤的修复还存在着很大的困难。就周围神经来说，当其损伤后早期形成急性轴突损伤，末端开始形成营养不良性小泡，损伤后期残端轴突将会在24-72小时发生崩解，Schwann细胞增殖，巨噬细胞开始清理过程。此外，由损伤的周围神经支配的组织失去了神经的营养作用，肌肉失去收缩功能，肌张力消失，再加上肌肉失去神经的抑制作用而出现纤维性颤动，加快了肌肉萎缩。肌肉萎缩后造成肌肉周围纤维组织沉积，影响再生神经与肌纤维重建终板联接。

与周围神经不同，中枢神经系统由于极为有限的自发再生功能，其损伤的机制在于凋亡和坏死，脊髓损伤的后果主要是偏瘫、截瘫和尿便功能障碍以及认知、运动和感觉功能的下降(如帕金森病、阿尔滋海默氏病和多发性硬化)。源于视网膜疾病的视力缺失也属此类(如视网膜色素变性和年龄相关性黄斑变性)。目前我们所能进行的也只是药物干预治疗，其功效也仅限于延缓疾病的进展。此外，由于中枢神经系统独特的解剖结构，受损伤部位并不欢迎移植的细胞和其他成分，所以药物和其他生物活性成分很难穿透血脑屏障，进一步增大了中枢神经修复的难度。

综上所述，不论是在中枢神经系统还是周围神经系统，我们都需要寻找一种更好的方法来解决神经损伤后修复的问题。目前的神经组织工程已经为周围神经的损伤修复提供了一个良好的再生环境。