本发明专利技术涉及一种纳米纤维纱线神经导管及其制备方法，神经导管由芯层和壳层组成，其中芯层为纳米纤维纱线，壳层为管状纳米纤维膜；制备方法包括：利用静电纺丝技术制备纳米纤维纱线，纱线中的纳米纤维沿纱线轴向平行排列；将纳米纤维纱线平行排列包覆一层纳米纤维膜，形成神经导管。本发明专利技术操作简单，稳定性高，绿色安全，制备的神经导管生物相容性好，能够促进神经细胞的粘附、铺展和增殖，其中纳米纤维纱线表面的平行纳米纤维有利于神经细胞的取向生长，可根据实际情况定制不同尺寸的导管满足周边神经修复的需要。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于组织工程和生物制造材料及其制备领域，特别涉及。
技术介绍
周围神经损伤是临床上常见的损伤，其广泛存在于车祸、工伤以及日常生活中。在中国，周围神经损伤病例每年新增60-90万例，其中通过神经移植修复损伤的病例为30-50万例。周围神经损伤后，通过自体移植进行桥接是目前临床治疗的黄金标准，但是该方法存在许多的缺点，比如神经尺寸不匹配、再次手术、移植区功能丧失、神经瘤的产生等。周围神经损伤的修复仍是临床的一大难题，随着组织工程技术和新型材料的发展，各种生物材料构建的神经导管被应用于修复周围神经损伤，应用组织工程技术构建神经导管作为自体神经移植的替代品具有很大的发展潜力。通过神经导管桥接受损神经，即利用生物材料制成管状桥接周围神经受损断端，为神经组织的再生提供空间与支撑。由于神经导管可以神经再生提供了一个无障碍的通道，可以防止周围组织细胞的侵入和干扰形成疤痕。利用组织工程技术修复神经缺损，即从患者体内获取少量种子神经细胞或干细胞在体外培养增殖后在组织工程支架上培养形成复合物，将其移植入受损部位后种子细胞继续增殖并与周围神经组织形成一体，修复缺损神经。期间，支架材料逐渐降解，最终达到生物学意义上的完全修复。其中支架材料在组织工程技术中占有重要的地位。组织工程三要素之一即为三维支架材料的制备，支架材料起到支撑作用，为细胞提供生长的粘附位点和增殖分化的场所。同时，引入合适结构的支架材料和三维结构是促进细胞沿所需方向分化形成组织从而修复创伤的一个重要因素。纳米纤维材料因为能从结构上仿生细胞外基质而被广泛应用于制备各类组织工程支架，2005年，Stevens等在Science上撰文，提出纳米级支架更大的表面积有利于吸附更多的蛋白质，能够为细胞膜上的受体提供更多的黏附位点，吸附的蛋白质也可通过改变构象暴露更多隐蔽的黏附位点，从而有利于细胞黏附和增长。因而以纳米纤维制备的细胞支架能仿生人体内细胞外基质的物理结构，促进组织的再生。目前制备纳米纤维支架的方法主要有相分离、自组装、静电纺丝等。其中静电纺丝技术因其简便、经济、适用性广等特点得到了广泛关注。美国专利US 20100234863 Al公开了一种利用静电纺丝技术制备壳聚糖-聚己内酯纳米纤维神经导管的方法，天然材料生物相容性好但是机械性能差，合成材料机械性能优良而生物相容性欠佳，该支架结合了的两者的优点，实验结果表明双组份的纳米纤维神经导管有利于细胞生长，能够有效促进神经组织的再生。美国专利US20120150205 Al公开了一种利用丝素纤维制备神经导管的方法，该神经导管具有良好的生物相容性和机械性能。研宄表明，取向纳米纤维能够通过接触引导控制神经元的生长方向，加速雪旺细胞的成熟，在取向纳米纤维上培养的神经细胞皆沿着纤维方向取向，轴突也沿着纤维方向延伸，有利于细胞的铺展和迀移。美国专利US 8652215 B2公开了一种利用取向纳米纤维制备神经导管的技术，利用高速旋转接受制备取向纳米纤维膜，有75%以上的纤维在20°范围内取向，将纤维膜沿纤维取向方向切成17mmXlmm的带状，多根纳米纤维带置入神经导管内，实验结果表明取向纳米纤维带能够促进细胞的粘附和迀移，进而促进大鼠胫神经的再生。中国专利CN 103127548 A公开了一种促进神经缺损修复的人工神经导管的制备方法，利用静电纺丝技术将聚羟基丁酸戊酸共聚酯制备成定向排列的电纺纤维膜，通过裁剪和折叠得到多层管状结构，在管内修饰层粘连蛋白，经动物实验证实该人工神经导管可实现大尺寸神经缺损的修复。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，本专利技术方法操作简便、可重复性好，材料具有良好的生物相容性，仿生的人工神经导管结构与天然神经相似，能够为患者定制特定尺寸的神经导管，在神经缺损修复中有巨大的应用潜力。本专利技术的一种纳米纤维纱线神经导管，所述神经导管由芯层和壳层组成，其中芯层为纳米纤维纱线，壳层为管状纳米纤维膜；神经导管长度为lO-lOOmm，内径为0.5-10mm,壁厚为0.02-2mm。所述纳米纤维纱线密度为10-200根/mm2。本专利技术的一种纳米纤维纱线神经导管的制备方法，包括:(I)将材料A配制成静电纺丝溶液A，然后用双针头纺丝系统进行纺丝得到纳米纤维纱线；(2)将纳米纤维纱线沿金属棒轴向平行排列于金属棒外侧，得到附有纳米纤维纱线的金属棒，然后加载在马达上，接地并旋转；(3)将材料B配制成静电纺丝溶液B，静电纺丝，用步骤⑵中附有纳米纤维纱线的金属棒旋转接收，在纳米纤维纱线外侧形成一层纳米纤维膜，纺丝结束后，移除金属棒，裁剪，即得纳米纤维纱线神经导管。所述步骤(I)中静电纺丝溶液A中添加生物活性因子和/或导电材料，如神经生长因子(NGF);纳米纤维纱线进行表面修饰，其中表面修饰为浸渍纤连蛋白、浸渍胶原蛋白、等离子处理改性中的一种或几种。所述步骤(I)中双针头静电纺丝系统包括一套正压静电纺丝系统、一套负压静电纺丝系统、旋转金属漏斗、纱线卷绕器。所述步骤(I)中双针头纺丝系统进行纺丝的工艺参数为:流量为0.3?5mL/h，正压纺丝系统电压为+8?+25kV，负压纺丝系统电压为-8?_25kV，两针头与金属漏斗的距离为10?30cm，金属漏斗转速为200?4000rpm，纱线卷绕器的卷绕速度为0.1?10m/min。所述步骤(2)中金属棒直径的选择根据所需修复的神经直径而定。所述步骤(2)中纳米纤维纱线长度为5?50cm，金属棒直径为0.5?20mm ;旋转速率为5rpm?50rpmo所述步骤(3)中静电纺丝工艺参数为流量为0.5?2mL/h，纺丝电压为10?20kV，接收距离为5?20cm，纺丝时长为I?5h。所述步骤(I)中材料A、步骤(3)中材料B为同种或不同种生物材料；其中生物材料为合成聚合物材料或/天然生物材料。所述合成聚合物材料为聚己内酯、聚乳酸、聚氨酯中的一种或几种；天然生物材料为胶原、明胶、丝素中的一种或几种。所述步骤(I)中静电纺丝溶液A的质量体积百分浓度为5-15%，溶剂为三氟乙醇、六氟异丙醇中的一种；步骤(3)中静电纺丝溶液B的质量体积百分浓度为10-15%，溶剂为六氟异丙醇、三氟乙醇中的一种。本专利技术采用将纳米纤维纱线与纳米纤维导管相结合的方法，制备出一种新型的神经导管，利用纱线中纳米纤维高度取向的结构促进神经细胞的铺展和转移，进而促进神经组织的再生，修复周围神经缺损。本专利技术中芯层纳米纤维纱线的存在能够为神经细胞在神经导管中的生长提供支撑和引导，促进神经组织在导管内的形成和再生；该制备方法操作简单，稳定性高，绿色安全，经济效益高制备的神经导管生物相容性好，可更具实际情况调整尺寸结构以适应神经修复的需要。本专利技术操作简单，稳定性高，绿色安全，制备的神经导管生物相容性好，能够促进神经细胞的粘附、铺展和增殖，其中纳米纤维纱线表面的平行纳米纤维有利于神经细胞的取向生长，可根据实际情况定制不同尺寸的导管满足周边神经修复的需要。有益效果本专利技术的优点在于将纳米纤维纱线与纳米纤维导管结合制备出具有芯层和壳层结构的神经导管，芯层的纳米纤维纱线表面纳米纤维沿纱线轴向高度取向，能够引导神经细胞的铺展和迀移，促进神经组织的再生；本专利技术方法操作简便、可重复性好，材料具有良好的生物相容性，仿生的人工本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米纤维纱线神经导管，其特征在于：所述神经导管由芯层和壳层组成，其中芯层为纳米纤维纱线，壳层为管状纳米纤维膜；神经导管长度为10‑100mm，内径为0.5‑10mm，壁厚为0.02‑2mm。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：莫秀梅，李大伟，潘信，孙彬彬，黄晨，柯勤飞，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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