中国医科大学组织工程教研室敖强教授:发明专利“一种多通道神经修复导管及其制备方法和专用模具”(专利申请号200510012201.4)

2006-01-01
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采用自主专利技术,制备出具有轴向排列多通道仿生微结构的修复导管,在此基础上结合神经生长/营养因子的以纤维蛋白-纤维粘连蛋白-肝素为载体的控释体系,从而实现机械性轴突引导作用和生物性趋化作用的有机结合。所属学科为“人工器官与生物医学材料学”。参见:已授权发明专利“一种多通道神经修复导管及其制备方法和专用模具”(专利申请号200510012201.4);发表论文Manufacture ofmulti-channel chitosan nerve conduits with novel molds and characterization invitro. J Biomed Mater Res A, 2006, 77(1):11-18.

美国食品与药物管理局(FDA)批准了聚羟基乙酸(Polyglycolic Acid,PGA)管和胶原管应用于临床神经修复。但这种中空导管都局限应用于较短距离(小于20mm)的指神经缺损。中空导管与天然神经在结构上有很大差异,即使我们在导管的内表面修饰了神经活性多肽,也未能有效修复30 mm的神经缺损,这是由周围神经再生的内在机制决定的。关于应用神经修复导管,目前摆在我们面前的问题是:如何将导管内有方向性的基质构型与神经再生活性因子的“智能”控释体系有机地结合起来,如何使材料的降解和吸收速度与神经再生的速度很好地匹配,同时使导管具有足够的强度以满足手术的操作。

针对以上关键问题,我们将具有协同作用机制的生长因子(NGF, bFGF)制备成pH敏感的控释体系。所用控释基质材料主要为纤维蛋白原(FG)、纤粘连蛋白(FN)、硫酸肝素(HS)等,三者在组织修复起始过程中起着重要作用。FN广泛地介导细胞与细胞外基质的相互作用,在细胞黏附、迁移、生长和分化中起重要作用。它除了通过整合素结合到细胞表面外,还可与肝素和纤维蛋白结合。肝素可以于许多蛋白结合并调节其生理活性,这些蛋白多为生长因子,如这包括FN、bFGF、NGF。

将上述神经生长/营养因子控释凝胶体系注入壳聚糖导管内,模拟正常神经的束膜管和基膜管结构,采用新型模具和热致相分离技术,在导管内部制备出具有智能型生物活性仿生微结构的多通道神经修复导管。导管内的生物活性因子“智能”型释放主要体现在:在酸性环境中,活性因子以较高的速率释放;在中性和碱性的环境下,释放速度较低。由于损伤组织pH值降低,随着组织的修复pH值逐渐恢复到正常的生理值,活性因子的释放速率就会由快到慢,以适应损伤后不同时期神经再生的需要。通过对壳聚糖材料分子量和脱乙酰度的调节可得到不同的降解速度和力学强度,以适合不同类型神经损伤修复的需要。


多通道神经修复导管