一种丝素蛋白纤维中空神经导管及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开的一种丝素蛋白纤维中空神经导管及其制备方法和应用，属于生物医用材料技术领域。采用天然的丝素蛋白丝作为原料，具有良好的生物相容性和生物可降解性。利用聚二氧环己酮/甲酸溶液对丝素蛋白纤维进行溶胀制备出的中空神经导管具有良好的压缩回弹性。原料价格低廉，来源广泛，操作方法简便，工艺流程短，能够快速方便的制备不同尺寸要求的中空神经导管，能够批量生产。制得的丝素蛋白纤维中空神经导管具有非常好的力学性能和压缩回弹性能，不易造成支架材料的坍塌，可以保证神经细胞的正常生长。支架材料孔隙率高且有较多的连通孔道，神经细胞能够在神经导管材料上粘附、增殖、迁移和生长，能够促进损伤神经的再生修复。

A silk fibroin hollow nerve conduit and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种丝素蛋白纤维中空神经导管及其制备方法和应用
本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及一种丝素蛋白纤维中空神经导管及其制备方法和应用。
技术介绍
交通事故、自然灾害及各种意外伤害通常会导致人体的周围神经受到损伤，这会严重影响到患者的运动和感知神经系统，给患者带来极大的痛苦，降低了他们的生活质量。根据患者受到外伤程度可以将周围神经损伤分为小段神经损伤和长段神经损伤。周围神经系统本身具有再生和自修复的功能，因此小段神经损伤自动修复，无需进行人工手术。但是对于长段神经损伤由于近端和远端距离较长，周围神经系统无法自动修复，同时损伤神经截面的神经胶质和神经周围的结缔组织也会阻碍神经的生长，最终会导致患者运动和感知功能的丧失。因此，如何进行长段损伤神经的再生修复仍是目前临床上的医学难题之一。目前进行长段损伤神经再生修复的主要方法有自体移植、异体移植和人工神经支架材料三种。自体移植被认为是神经损伤治疗的黄金标准，但是存在供体神经损伤、供体部位功能丧失、二次手术和供体神经来源有限等问题；采用异体移植方法修复损伤神经后存在机体免疫排斥反应的问题，需要服用大量药物来减小再生修复神经的免疫反应，这会给患者造成极大经济负担；与前两种方法相比，人工神经支架材料是长段神经损伤再生修复的理想方法。人工神经支架材料主要是将设计的神经导管桥接在长段损伤神经的近端和远端，神经细胞能够在支架材料上粘附、增殖并迁移生长，再生的神经会将长段损伤神经的近端和远端搭接起来，实现损伤神经的再生修复，与此同时，神经导管支架材料逐渐降解，神经细胞逐渐迁移生长完成整个修复过程，最终实现患者运动和感知功能的恢复。但是，目前的神经导管支架材料存在力学性能和压缩回弹性能差、孔隙率低细胞难以生长和制备工艺复杂等问题。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种丝素蛋白纤维中空神经导管及其制备方法和应用，原料易得、制备方法简单，能够得到一种非常理想的生物医用支架材料。本专利技术是通过以下技术方案来实现：本专利技术公开了丝素蛋白纤维中空神经导管的制备方法，分为以下步骤：步骤1：将脱胶后的蚕丝晾干，得到脱胶后干燥的丝素蛋白纤维待用；步骤2：以质量份数计，称取0.1～1份的聚对二氧环己酮加入到1～20份的体积浓度为98％的甲酸溶液中，搅拌至聚二氧环己酮完全溶解，得到聚二氧环己酮/甲酸溶液；步骤3：以质量份数计，将0.5～5份丝素蛋白纤维加入到1.1～21份聚二氧环己酮/甲酸溶液中，搅拌，得到凝胶状的丝素蛋白纤维溶胀物；步骤4：将丝素蛋白纤维溶胀物放入模具中进行冷冻、冷冻干燥，去除模具后洗涤，得到丝素蛋白纤维中空神经导管。优选地，步骤1的具体步骤为：1.1将去除蚕蛹后的蚕茧剪碎待用；1.2以质量份数计，将0.5～2份去离子水加热至沸腾，将1～10份剪碎的蚕茧投入沸腾的去离子水中，搅拌；搅拌过程中加入0.1～10份碳酸钠，煮练10～60min，得到脱胶后的丝素蛋白纤维；1.3将丝素蛋白纤维取出并挤出水分，以质量份数计，使用1～3份去离子水洗涤1～5次；1.4挤出丝素蛋白纤维中的水分，分散平铺自然晾干，得到脱胶后干燥的丝素蛋白纤维。优选地，步骤2中，搅拌的速度为100～1000r/min，搅拌的时间为1～5h。优选地，步骤3中，搅拌的速度为600～800r/min，搅拌的时间为1～5h。优选地，步骤4中，冷冻的温度为-80℃～-60℃，冷冻的时间为24～72h。优选地，步骤4中，冷冻干燥的温度为-50℃～-70℃，冷冻干燥的时间为24～72h。优选地，步骤4中，洗涤是在磷酸盐缓冲溶液中洗涤1～5次，每次持续10～60min。本专利技术公开了采用上述丝素蛋白纤维中空神经导管的制备方法所制备的丝素蛋白纤维中空神经导管。优选地，丝素蛋白纤维中空神经导管由直径为1～2μm的纤维组成，孔隙率为70％，孔径为20μm，压缩回弹率大于95％。本专利技术公开了上述丝素蛋白纤维中空神经导管作为神经导管的应用。本专利技术还公开了采用上述丝素蛋白纤维中空神经导管的制备方法所制备的丝素蛋白纤维中空神经导管。本专利技术还公开了上述丝素蛋白纤维中空神经导管作为神经导管的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术公开的一种丝素蛋白纤维中空神经导管的制备方法，采用天然的丝素蛋白丝作为原料，具有良好的生物相容性和生物可降解性。利用聚二氧环己酮/甲酸溶液对丝素蛋白纤维进行溶胀制备出的中空神经导管具有良好的压缩回弹性。原料价格低廉，来源广泛，操作方法简便，工艺流程短，能够快速方便的制备不同尺寸要求的中空神经导管，能够批量生产。本专利技术公开的采用上述制备方法制得的丝素蛋白纤维中空神经导管，由直径为1～2μm的纤维构成了三维多孔立体结构，孔隙率为70％，孔径为20μm，能够为细胞的粘附增长及组织的再生提供空间，并且有利于营养物质的输送；压缩回弹率大于95％，力学性能好，不易变形，能够提供可靠的支撑。本专利技术公开的采用上述制备方法制得的丝素蛋白纤维中空神经导管作为神经导管的应用，采用天然的蚕丝作为原料，生物相容性好，可生物降解，非常适合细胞的粘附生长；另外神经导管支架材料具有非常好的力学性能和压缩回弹性能，在植入体内不易造成支架材料的坍塌，可以保证神经细胞在支架上的正常生长。支架材料孔隙率高且有较多的连通孔道，神经细胞能够在神经导管材料上粘附、增殖、迁移和生长，能够促进损伤神经的再生修复，是一种非常理想的生物医用支架材料。附图说明图1为本专利技术制备得到的丝素蛋白纤维中空神经导管的实物图；图2为本专利技术制备得到的丝素蛋白纤维中空神经导管横截面的扫描电镜照片；图3为本专利技术制备得到的丝素蛋白纤维中空神经导管剖面的扫描电镜照片；图4为施旺细胞在本专利技术制备得到的丝素蛋白纤维中空神经导管上生长增殖示意图；图5为本专利技术制备丝素蛋白纤维中空神经导管的模具示意图；图6为用模具制备丝素蛋白纤维中空神经导管的示意图。其中，1为模具外壳，2为芯柱，3为固定孔，4为气孔，5为堵板，6为丝素蛋白纤维溶胀物。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细描述，涉及份数的均以质量份数计，所作是对本专利技术的解释而不是限定：实施例1：步骤1：蚕茧采用家蚕蚕茧，将家蚕蚕茧去除，用剪刀将蚕茧剪碎，称取剪碎的蚕茧1份备用；用量筒量取去离子水0.5份加入不锈钢铁锅内，置于微波炉上加热直到去离子水沸腾；将剪碎蚕茧1份投入到沸腾的去离子水中并用玻璃棒不断搅拌，称取碳酸钠0.1份加入到不锈钢锅内，煮练蚕茧10min去除丝胶；用玻璃棒捞出丝素蛋白纤维挤出多余水分，使用1份去离子水洗涤丝素蛋白纤维1次以去除蚕丝纤维中多余的碳酸钠；挤干丝素蛋白纤维中多余的水分，用手把丝素蛋白纤维撕开使之松散平铺在铝箔上，然后放置在通风橱中1天，使丝素蛋白纤维自然晾干，所得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丝素蛋白纤维中空神经导管的制备方法，其特征在于，分为以下步骤：/n步骤1：将脱胶后的蚕丝晾干，得到脱胶后干燥的丝素蛋白纤维待用；/n步骤2：以质量份数计，称取0.1～1份的聚对二氧环己酮加入到1～20份的体积浓度为98％的甲酸溶液中，搅拌至聚二氧环己酮完全溶解，得到聚二氧环己酮/甲酸溶液；/n步骤3：以质量份数计，将0.5～5份丝素蛋白纤维加入到1.1～21份聚二氧环己酮/甲酸溶液中，搅拌，得到凝胶状的丝素蛋白纤维溶胀物；/n步骤4：将丝素蛋白纤维溶胀物放入模具中进行冷冻、冷冻干燥，去除模具后洗涤，得到丝素蛋白纤维中空神经导管。/n

【技术特征摘要】
1.一种丝素蛋白纤维中空神经导管的制备方法，其特征在于，分为以下步骤：
步骤1：将脱胶后的蚕丝晾干，得到脱胶后干燥的丝素蛋白纤维待用；
步骤2：以质量份数计，称取0.1～1份的聚对二氧环己酮加入到1～20份的体积浓度为98％的甲酸溶液中，搅拌至聚二氧环己酮完全溶解，得到聚二氧环己酮/甲酸溶液；
步骤3：以质量份数计，将0.5～5份丝素蛋白纤维加入到1.1～21份聚二氧环己酮/甲酸溶液中，搅拌，得到凝胶状的丝素蛋白纤维溶胀物；
步骤4：将丝素蛋白纤维溶胀物放入模具中进行冷冻、冷冻干燥，去除模具后洗涤，得到丝素蛋白纤维中空神经导管。


2.根据权利要求1所述的丝素蛋白纤维中空神经导管的制备方法，其特征在于，步骤1的具体步骤为：
1.1将去除蚕蛹后的蚕茧剪碎待用；
1.2以质量份数计，将0.5～2份去离子水加热至沸腾，将1～10份剪碎的蚕茧投入沸腾的去离子水中，搅拌；搅拌过程中加入0.1～10份碳酸钠，煮练10～60min，得到脱胶后的丝素蛋白纤维；
1.3将丝素蛋白纤维取出并挤出水分，以质量份数计，使用1～3份去离子水洗涤1～5次；
1.4挤出丝素蛋白纤维中的水分，分散平铺自然晾干，得到脱胶后干燥的丝素蛋白纤维。


3.根据权利要求1所述的丝素蛋白纤维中空神经导管的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏亮，孙润军，刘呈坤，张昭环，毛雪，董洁，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61