一种人工神经鞘水凝胶修复系统及其制备方法和应用技术方案

本发明专利技术涉及一种人工神经鞘水凝胶修复系统及其制备方法和应用，包括以下重量份的原料：明胶为2

【技术实现步骤摘要】
一种人工神经鞘水凝胶修复系统及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于凝胶生产
，特别涉及一种人工神经鞘水凝胶修复系统及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]周围神经在大脑和身体各个部位之间传递信息的过程中起着重要的生理作用。但当神经受损时，通常会导致慢性疼痛、肢体瘫痪甚至严重残疾。与中枢神经系统不同，末梢神经损伤后的再生能力有限。目前，修复周围神经损伤的一般策略主要是在显微镜下神经端点到端点的缝合。然而，这种治疗具有明显的不足，如手术损伤、神经紧张抑制轴突再生和肿瘤性疼痛仍然具有挑战性。临床上常用的神经上皮缝合等显微外科手术，一旦缝合的神经断端之间存在内部结构不能吻合、缝隙、扭曲、重叠、滑移等问题，就会导致再生的轴突不能顺利地长入雪旺管中，从而影响神经的再生和功能恢复。因此，开发一种在湿润环境下具有强粘附和修复功能的水凝胶系统是迫切需要的。
[0003]水凝胶是一种高水含量的三维交联亲水聚合物网络，具有良好的生物相容性、高的含水量以及类似组织的高弹性等优点，在生物医学领域有着广泛的应用。它可以作为组织损伤部位的植入填充物、组织工程中细胞培养时的三维支架以及细胞、药物、活性分子、生长因子等的释放载体。在组织修复和再生的应用中，作为植入物的水凝胶，利用其粘附性将损伤的组织粘附在一起，既节省时间又节省精力，提高手术安全性，有望替代临床上繁复的显微缝合手术，使其临床应用更加方便。
[0004]因此，研发出一种结构接近人体组织，组织匹配性、生物相容性及机械性能良好的水凝胶材料对于组织的修复具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具备良好的稳定性以及优异的生物相容性的人工神经鞘水凝胶修复系统及其制备方法和应用。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种人工神经鞘水凝胶修复系统，包括以下重量份的原料：明胶为2
‑
3、甲基丙烯酸酐改性明胶为0.5
‑
1、丙烯酸为30
‑
35、多巴胺接枝丙烯酸为1
‑
1.5、单宁酸为6
‑
8、甲基丙烯酰氧乙基三甲基铵氯化物为1
‑
1.6。
[0007]进一步地，所述的甲基丙烯酸酐改性明胶通过以下方法制得：将明胶加入到生理盐水中，所得溶液加热到40
‑
50℃，然后持续搅拌0.5
‑
1h融化明胶，紧接着加入甲基丙烯酸酐溶液反应4
‑
5h，将反应完的溶液装进透析袋中透析3
‑
4天，将透析后的溶液冷冻并干燥得到甲基丙烯酸酐改性的明胶。
[0008]进一步地，所述的明胶与甲基丙烯酸酐溶液的质量/体积比为1
‑
1.5:250
‑
300g/μL，反应条件为避光。
[0009]进一步地，所述的明胶与生理盐水的质量/体积比为1
‑
3:50
‑
60g/mL；
[0010]搅拌的速度为300
‑
400r/min；
[0011]甲基丙烯酸酐溶液的浓度为0.1g/mL。
[0012]进一步地，所述的明胶来源于猪皮、驴皮、鱼皮中的一种或者几种。
[0013]进一步地，所述的多巴胺接枝丙烯酸通过以下方法制得：将丙烯酸溶液用纯净水稀释后，加入1
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，反应0.5
‑
1h，之后再加入N
‑
羟基琥珀酰亚胺(NHS)，反应3
‑
4h，最后加入多巴胺盐酸盐反应3
‑
4天，透析、冷冻干燥，得到多巴胺接枝丙烯酸。
[0014]进一步地，所述的丙烯酸溶液与纯净水的体积比为1
‑
1.5:1.1
‑
1.2，
[0015]丙烯酸、EDC、NHS和多巴胺盐酸盐的摩尔比为1
‑
1.2:0.5
‑
0.8:0.5
‑
0.7:0.3
‑
0.9，反应条件为避光。
[0016]本专利技术还提供一种人工神经鞘水凝胶修复系统的制备方法，按重量份将明胶2
‑
3、甲基丙烯酸酐改性明胶0.5
‑
1、丙烯酸30
‑
35、多巴胺接枝丙烯酸1
‑
1.5、单宁酸6
‑
8、甲基丙烯酰氧乙基三甲基铵氯化物1
‑
1.6加入生理盐水中，加入交联剂和引发剂，充分溶解后将上述溶液注入模具里，50
‑
60℃的条件下热聚合成型，得到人工神经鞘水凝胶修复系统。
[0017]进一步地，所述的交联剂为聚乙二醇双丙烯酸酯、N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺、环三烯键、三烯丙基异氰脲酸酯中的一种或者多种；
[0018]所述的引发剂为过硫酸钾、2
‑
羟基
‑2‑
甲基苯丙酮、过硫酸铵、α
‑
酮戊二酸中的一种或者多种。
[0019]进一步地，以明胶、甲基丙烯酸酐改性明胶、丙烯酸、多巴胺接枝丙烯酸、单宁酸和甲基丙烯酰氧乙基三甲基铵氯化物的总质量为100计，交联剂的质量百分比为0.01
‑
0.02％，引发剂的质量百分比为0.02
‑
0.03％；聚合条件为无氧；
[0020]所述的明胶与生理盐水的质量/体积比为1
‑
3:50
‑
60g/mL。
[0021]将所述人工神经鞘水凝胶修复系统作为受损的神经组织修复的药物使用。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023](1)本专利技术利用了cation
‑
π的粘附作用机制，创新性地以甲基丙烯酰氧乙基三甲基铵氯化物作为凝胶中的cation部分，以多巴接枝丙烯酸中的苯环作为π电子云，以及利用单宁酸中的高密度氢键，通过强静电相互作用以及氢键的作用协同增强水下和体内的强粘附，采用热聚合法制备的人工神经鞘修复产品用于受损的神经组织修复，制备方法简单，成本较低，具有产业化实施的前景；
[0024](2)本专利技术制备的人工神经鞘具有良好生物相容性和组织修复效果，为组织修复系统的开发打下了良好的基础，是一种有潜力的实现组织修复和再生的平台；
[0025](3)本专利技术所采用的制备工艺可用于制备实现体内组织修复和再生的多功能系统，具有很好的实用价值。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的材料的成分以及结构示意图；
[0027]图2为本专利技术制备的甲基丙烯酸酯化明胶的全反射红外光谱图；
[0028]图3a为本专利技术制备的甲基丙烯酸酯化明胶的核磁共振波谱图；
[0029]图3b为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工神经鞘水凝胶修复系统，其特征在于，包括以下重量份的原料：明胶为2
‑
3、甲基丙烯酸酐改性明胶为0.5
‑
1、丙烯酸为30
‑
35、多巴胺接枝丙烯酸为1
‑
1.5、单宁酸为6
‑
8、甲基丙烯酰氧乙基三甲基铵氯化物为1
‑
1.6。2.根据权利要求1所述的一种人工神经鞘水凝胶修复系统，其特征在于，所述的甲基丙烯酸酐改性明胶通过以下方法制得：将明胶加入到生理盐水中，所得溶液加热到40
‑
50℃，然后持续搅拌0.5
‑
1h融化明胶，紧接着加入甲基丙烯酸酐溶液反应4
‑
5h，将反应完的溶液装进透析袋中透析3
‑
4天，将透析后的溶液冷冻并干燥得到甲基丙烯酸酐改性的明胶。3.根据权利要求2所述的一种人工神经鞘水凝胶修复系统，其特征在于，所述的明胶与甲基丙烯酸酐溶液的质量/体积比为1
‑
1.5:250
‑
300g/μL，反应条件为避光。4.根据权利要求2所述的一种人工神经鞘水凝胶修复系统，其特征在于，所述的明胶与生理盐水的质量/体积比为1
‑
3:50
‑
60g/mL；搅拌的速度为300
‑
400r/min；甲基丙烯酸酐溶液的浓度为0.1g/mL。5.根据权利要求1或2所述的一种人工神经鞘水凝胶修复系统，其特征在于，所述的明胶来源于猪皮、驴皮、鱼皮中的一种或者几种。6.根据权利要求1所述的一种人工神经鞘水凝胶修复系统，其特征在于，所述的多巴胺接枝丙烯酸通过以下方法制得：将丙烯酸溶液用纯净水稀释后，加入1
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，反应0.5
‑
1h，之后再加入N
‑
羟基琥珀酰亚胺(NHS)，反应3
‑
4h，最后加入多巴胺盐酸盐反应3
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉洁，杨秩，蔡超，朱慧敏，李华，刘河洲，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属第九人民医院，
类型：发明
国别省市：