專利名稱：一種神經(jīng)組織工程管狀支架及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種神經(jīng)組織工程管狀支架及其制備方法，特別涉及一種具有軸向多通道特定微結(jié)構(gòu)基質(zhì)的神經(jīng)導(dǎo)管、制備方法及其專用模具，屬于生物醫(yī)用材料及組織工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
周圍神經(jīng)損傷臨床非常多見(jiàn)，神經(jīng)一旦缺損，相應(yīng)部位的感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)功能就會(huì)受到影響甚至喪失。目前臨床上有效的治療方法是自體神經(jīng)移植。但自體神經(jīng)來(lái)源有限，且伴隨著供區(qū)功能受損。人們嘗試應(yīng)用骨骼肌、靜脈替代自體神經(jīng)移植，收效甚微。隨著醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和組織工程學(xué)的發(fā)展，人們考慮并嘗試用人工神經(jīng)導(dǎo)管來(lái)代替自體神經(jīng)移植。其中，生物來(lái)源可吸收神經(jīng)再生導(dǎo)管的研究和應(yīng)用是最有希望的。生物來(lái)源可吸收神經(jīng)再生導(dǎo)管是指用生物來(lái)源可體內(nèi)降解的材料預(yù)制成導(dǎo)管，再將損傷神經(jīng)的遠(yuǎn)近斷端放入管內(nèi)，兩斷端神經(jīng)外膜與管壁固定，隨后，神經(jīng)軸突即可沿著管腔從近端長(zhǎng)入遠(yuǎn)端。神經(jīng)導(dǎo)管在神經(jīng)再生的過(guò)程中可以防止纖維疤痕組織的侵入，提高局部神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的濃度，營(yíng)造有利于神經(jīng)再生的微環(huán)境，引導(dǎo)軸突沿正確的方向生長(zhǎng)，同時(shí)隨著神經(jīng)再生的完成逐漸降解，避免二次手術(shù)取出。但是，以往研究所用的中空導(dǎo)管，如自體靜脈、硅膠管及用PLGA、膠原、殼聚糖等制作的人工神經(jīng)導(dǎo)管，與正常神經(jīng)結(jié)構(gòu)差距甚遠(yuǎn)，不利于軸突的附著延伸，也難以預(yù)置足夠的雪旺細(xì)胞，管內(nèi)多余的空間很快被滲出血腫所充填，阻礙軸突生長(zhǎng)。鑒于此，人們開(kāi)始考慮在導(dǎo)管中填充基質(zhì)材料，增大軸突攀附生長(zhǎng)的表面積，或承載細(xì)胞及營(yíng)養(yǎng)因子。中國(guó)專利申請(qǐng)00810000.4提供一種聚酯類材料神經(jīng)導(dǎo)管，管腔內(nèi)填充膠原鹽酸溶液經(jīng)冷凍干燥得到具有微細(xì)纖維化的膠原體內(nèi)容物，然而，該方法難以制得具有軸向貫通的多通道結(jié)構(gòu)；中國(guó)專利申請(qǐng)02113103.1將殼聚糖纖維置入殼聚糖管制備純殼聚糖神經(jīng)導(dǎo)管；中國(guó)專利申請(qǐng)02105864.4在聚酯類材料制得的中空管中放置折疊卷曲的具有凹凸表面的多孔性聚酯類薄膜來(lái)增大腔內(nèi)表面積，制作多通道型神經(jīng)再生導(dǎo)管，然而上述導(dǎo)管內(nèi)容物呈游離狀態(tài)，不能維持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，并且難以預(yù)置細(xì)胞。美國(guó)專利US 5925053(1999)和US 6214021(2001)提供了制作多管腔(multi-lumen)神經(jīng)導(dǎo)管的方法，該方法在模具內(nèi)事先放置若干細(xì)纖維，再將含有有機(jī)溶劑的高分子溶液注入模具內(nèi)，之后經(jīng)冷凍方法予以固化，再經(jīng)升華方式將此材料內(nèi)的溶劑抽出，最后將細(xì)纖維抽出而形成多管腔的神經(jīng)導(dǎo)管。但該方法所得神經(jīng)導(dǎo)管無(wú)外壁，纖維組織易侵入，所用高分子材料如PLGA、PGA、PLA體內(nèi)降解酸性產(chǎn)物不利于軸突生長(zhǎng)，所用有機(jī)溶劑不利于負(fù)載營(yíng)養(yǎng)因子。
理想的神經(jīng)組織工程支架應(yīng)該模擬正常神經(jīng)結(jié)構(gòu)，能夠提供軸突攀附生長(zhǎng)的軸向微細(xì)管道及神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，并且可以承載利于神經(jīng)修復(fù)和再生的細(xì)胞，防止纖維瘢痕組織的侵入，從而改善再生微環(huán)境；支架材料應(yīng)具有良好的生物相容性和可生物降解性；支架應(yīng)具有神經(jīng)的形狀、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、合適的孔徑、孔隙率和外壁的通透性；支架內(nèi)部的基質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有密集的軸向通道和橫向滲透性微孔；這種具有穩(wěn)定的仿生結(jié)構(gòu)的多通道神經(jīng)導(dǎo)管有利于細(xì)胞粘附、遷移和引導(dǎo)軸突再生。目前可以用來(lái)制作這種神經(jīng)導(dǎo)管的技術(shù)有(1)顆粒瀝濾制孔技術(shù)(particulate-leaching techniques)；(2)熱擠壓技術(shù)(heat compression andextrusion techniques)(3)實(shí)體自由成形制造(solid free-form fabrication)，也叫快速成型技術(shù)。然而，用顆粒瀝濾制孔技術(shù)制作的無(wú)規(guī)結(jié)構(gòu)導(dǎo)管引導(dǎo)軸突再生能力是不可靠的，熱擠壓技術(shù)不能在基質(zhì)材料中加入治療性藥物或因子，因?yàn)闄C(jī)械加工和熱處理過(guò)程會(huì)使他們變性或降解，而且，目前的熱擠壓技術(shù)不適合制作適于神經(jīng)修復(fù)的小孔徑導(dǎo)管。快速成型技術(shù)模擬噴墨打印機(jī)原理，進(jìn)行三維器官打印，但受到材料的限制，一些生物材料(比如膠原和殼聚糖)就不能應(yīng)用于此種方法，而且藥物因子同樣不能忍受這樣的加工過(guò)程而限制了它的應(yīng)用。因此，如何優(yōu)化制備一種更加適合神經(jīng)修復(fù)與再生的組織工程支架是材料和神經(jīng)科學(xué)工作者共同面臨的重要任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是模擬正常神經(jīng)結(jié)構(gòu)，采用天然可降解的生物材料，制備具有軸向多通道特定微結(jié)構(gòu)基質(zhì)的神經(jīng)組織工程管狀支架。使該支架不僅能夠提供軸突攀附生長(zhǎng)的軸向微細(xì)管道及神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，并且可以承載利于神經(jīng)修復(fù)和再生的細(xì)胞，防止纖維瘢痕組織的侵入；支架材料應(yīng)具有良好的生物相容性和可生物降解性；且具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)、合適的孔徑、孔隙率和外壁的通透性；支架內(nèi)部的基質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有密集的軸向通道和橫向滲透性微孔；這種具有穩(wěn)定的仿生結(jié)構(gòu)的多通道神經(jīng)導(dǎo)管有利于細(xì)胞粘附、遷移和引導(dǎo)軸突再生。
上述發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種神經(jīng)組織工程管狀支架，其特征在于該支架由殼聚糖外管壁和具有軸向多通道的生物來(lái)源填充基質(zhì)組成，且各通道間具有相互連通的微孔；所述的生物來(lái)源填充基質(zhì)選自殼聚糖、膠原、明膠中的一種或它們的混合物；所述軸向通道數(shù)目為7～50，其通道內(nèi)徑為200～500μm。所述殼聚糖外管壁厚度為0.4～1mm，內(nèi)徑為1～5mm。
本發(fā)明還提供了一種制備神經(jīng)組織工程管狀支架的方法，該方法按如下步驟進(jìn)行1)將聚四氟乙烯包被的不銹鋼棒芯模浸入2～4％(w/v)殼聚糖乙酸溶液中，拔出，冷凍，再浸入、拔出、冷凍，至少反復(fù)3次，然后置于-20℃～-196℃冷凍12～48小時(shí)，再將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥；2)將干燥后的帶有芯模的殼聚糖管置于濃度為2～10％(w/v)的氫氧化鈉溶液中浸泡10～30分鐘，取出，用去離子水漂洗至中性，再浸于pH＝7.2～7.4的磷酸鹽緩沖液中10～30分鐘，自然干燥；3)取出不銹鋼棒芯模，制得不同長(zhǎng)度、壁厚0.4～1.0mm的殼聚糖圓管；4)利用專用模具將所制備的殼聚糖管置于模具的兩個(gè)帶有鋼針固定孔的鋼針固定片之間，根據(jù)所要制備的通道的數(shù)目及通道直徑的不同，將相應(yīng)數(shù)目和直徑的不銹鋼針平行貫穿雙側(cè)鋼針固定孔及殼聚糖管內(nèi)；所述鋼針固定片上的固定孔數(shù)目為7～50，其孔徑為200～500μm。
5)將濃度為2～4％(w/v)殼聚糖乙酸溶液、濃度為1～3％(w/v)膠原鹽酸溶液、濃度為10～20％(w/v)的明膠水溶液或它們的混合液注入殼聚糖管中；6)使雙側(cè)鋼針固定片與殼聚糖管兩端緊密接觸，連同模具一起置于-20℃～-80℃冷凍12～48小時(shí)，然后將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥；7)再按步驟2)所述的方法脫酸，然后再逐一取出不銹鋼針，最終得到所需要的具有軸向排列多通道的神經(jīng)組織工程管狀支架。
本發(fā)明還提供了一種制作所述神經(jīng)組織工程管狀支架的專用模具，其特征在于該模具包括底座，設(shè)置在底座上的兩塊可移動(dòng)板，不銹鋼針以及固定在可移動(dòng)板上的兩塊鋼針固定片；在所述的每塊鋼針固定片的上方設(shè)有7～50個(gè)與所述鋼針直徑相匹配的鋼針固定孔，其孔徑為200～500μm，并均勻分布在直徑為1～5mm的圓形區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明提供了一系列具有特定微結(jié)構(gòu)的圓柱形神經(jīng)組織工程管狀支架，支架材料來(lái)源于殼聚糖、明膠及膠原，不需要交聯(lián)劑等具有毒副作用物質(zhì)。支架的外管壁具有微孔半滲透結(jié)構(gòu)，既能防止纖維結(jié)締組織的侵入，也利于管內(nèi)外營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的交換。支架內(nèi)部縱向規(guī)則排列著許多圓柱形微細(xì)通道，這些通道不僅可以定向引導(dǎo)軸突生長(zhǎng)，還可在植入前預(yù)置各種活性細(xì)胞，促進(jìn)神經(jīng)再生；微細(xì)通道間的基質(zhì)材料具有相互貫通的微孔結(jié)構(gòu)，既為細(xì)胞的黏附和生長(zhǎng)提供了較大的表面積，也能為各微細(xì)通道間物質(zhì)交換提供適宜的環(huán)境；并且，基質(zhì)材料還能承載治療性藥物或因子，隨著材料的降解，藥物或因子不斷釋放出來(lái)起到緩釋作用。該制備工藝克服了現(xiàn)有的制備神經(jīng)修復(fù)導(dǎo)管方法的缺點(diǎn)和不足，提供了一種新的制備神經(jīng)組織工程支架的思路和方法。


圖1為本發(fā)明所使用的模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的左視圖。
圖3為本發(fā)明所制得的神經(jīng)組織工程管狀支架外觀圖。
圖4為本發(fā)明所制得的神經(jīng)組織工程管狀支架橫斷面放大圖。
圖5為在本發(fā)明所制得的神經(jīng)組織工程管狀支架上培養(yǎng)神經(jīng)細(xì)胞的掃描電鏡照片。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的制備方法如下(1)將聚四氟乙烯包被的不銹鋼棒芯模(直徑1～5mm)浸入2～4％(w/v)殼聚糖溶液(以0.2mol/L乙酸溶液配制)中，拔出，冷凍，再浸入、拔出、冷凍，至少反復(fù)3次，然后置于-20℃～-196℃冷凍12～48小時(shí)，再將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥。將干燥后的帶有芯模的殼聚糖圓管，置于2％(w/v)的氫氧化鈉溶液中浸泡10～30分鐘，取出，用去離子水漂洗至中性，再浸于pH＝7.2～7.4的磷酸鹽緩沖液中10～30分鐘。用濾紙吸取殼聚糖管表面水分，自然干燥。取出不銹鋼棒芯模，最終得到壁厚0.4～1.0mm的半通透性殼聚糖圓管。
(2)制備多通道基質(zhì)可采用如附圖1所示的模具，該模具包括底座4，設(shè)置在底座上的兩塊可移動(dòng)板3，不銹鋼針7以及固定在可移動(dòng)板上的兩塊鋼針固定片1；在每塊鋼針固定片的上方設(shè)有7～50個(gè)與所述鋼針直徑相匹配的鋼針固定孔8，其孔徑為200～500μm；鋼針固定孔均勻分布在直徑為1～5mm的圓形區(qū)域內(nèi)。
將長(zhǎng)度為1～10cm的殼聚糖圓管6置于專用模具(圖1)上兩個(gè)鋼針固定片1之間，根據(jù)所要制備的通道的數(shù)目(7～50根)及通道直徑(200～500μm)的不同，將相應(yīng)數(shù)目和直徑的不銹鋼針7平行貫穿雙側(cè)鋼針固定孔8及殼聚糖管6內(nèi)。然后將2～4％(w/v)殼聚糖乙酸溶液、1～3％(w/v)膠原鹽酸溶液、10～20％(w/v)的明膠水溶液?jiǎn)为?dú)或它們的混合液注滿殼聚糖管，將模具兩側(cè)可移動(dòng)板3向內(nèi)相向移動(dòng)，使雙側(cè)鋼針固定片與殼聚糖管兩端緊密接觸，旋緊可移動(dòng)板固定螺釘5，迅速連同模具一起置于-20℃～-80℃冷凍12～48小時(shí)，然后將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥(主干溫度約-40～-80℃，干燥時(shí)間12～48小時(shí))，再置于2～10％(w/v)的氫氧化鈉溶液中浸泡10～30分鐘，取出，用去離子水漂洗至中性，浸于pH＝7.2～7.4的磷酸鹽緩沖液中10～30分鐘，取出，自然干燥。逐一慢慢取出不銹鋼針，最終得到所需要的具有軸向排列多通道基質(zhì)的神經(jīng)導(dǎo)管。
實(shí)施例1(1)將直徑1mm聚四氟乙烯包被的不銹鋼棒芯模浸入2％(w/v)殼聚糖溶液(以0.2mol/L乙酸溶液配制)中，拔出，冷凍，再浸入、拔出、冷凍，反復(fù)3次，然后置于-20℃冷凍12小時(shí)，再將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥。將干燥后的帶有芯模的殼聚糖圓管，置于2％(w/v)的氫氧化鈉溶液中浸泡10分鐘，取出，用去離子水漂洗至中性，再浸于pH＝7.2～7.4的磷酸鹽緩沖液中10分鐘。用濾紙吸取殼聚糖管表面水分，自然干燥。取出不銹鋼棒芯模，最終得到壁厚0.4mm的半通透性殼聚糖圓管。
(2)如附圖所示，將長(zhǎng)度為1cm的殼聚糖管6置于專用模具(圖1)上兩個(gè)鋼針固定片1之間，將7根直徑200μm的不銹鋼針平行貫穿雙側(cè)鋼針固定孔8及殼聚糖管6內(nèi)。然后將2％(w/v)殼聚糖乙酸溶液注滿殼聚糖管，將模具兩側(cè)可移動(dòng)板3向內(nèi)相向移動(dòng)，使雙側(cè)鋼針固定片與殼聚糖管兩端緊密接觸，旋緊可移動(dòng)板固定螺釘5，迅速連同模具一起置于-20℃冷凍12小時(shí)，然后將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥(主干溫度約-40℃，干燥時(shí)間12小時(shí))，再置于2％(w/v)的氫氧化鈉溶液中浸泡10分鐘，取出，用去離子水漂洗至中性，浸于pH＝7.2～7.4的磷酸鹽緩沖液中10分鐘，取出，自然干燥。逐一慢慢取出不銹鋼針，最終得到所需要的具有軸向排列多通道基質(zhì)的神經(jīng)導(dǎo)管。
實(shí)施例2(1)將直徑5mm聚四氟乙烯包被的不銹鋼棒芯模浸入4％(w/v)殼聚糖溶液(以0.2mol/L乙酸溶液配制)中，拔出，冷凍，再浸入、拔出、冷凍，反復(fù)5次，然后置于-196℃冷凍48小時(shí)，再將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥。將干燥后的帶有芯模的殼聚糖圓管，置于2％(w/v)的氫氧化鈉溶液中浸泡30分鐘，取出，用去離子水漂洗至中性，再浸于pH＝7.2～7.4的磷酸鹽緩沖液中30分鐘。用濾紙吸取殼聚糖管表面水分，自然干燥。取出不銹鋼棒芯模，最終得到壁厚1.0mm的半通透性殼聚糖圓管。
(2)如附圖所示，將長(zhǎng)度為10cm的殼聚糖管6置于專用模具(圖1)上兩個(gè)鋼針固定片1之間，將50根直徑200μm的不銹鋼針7平行貫穿雙側(cè)鋼針固定孔8及殼聚糖管6內(nèi)。然后將1％(w/v)膠原溶液(以1mol/L鹽酸配制)注滿殼聚糖管，將模具兩側(cè)可移動(dòng)板3向內(nèi)相向移動(dòng)，使雙側(cè)鋼針固定片與殼聚糖管兩端緊密接觸，旋緊可移動(dòng)板固定螺釘5，迅速連同模具一起置于-80℃冷凍48小時(shí)，然后將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥(主干溫度約-80℃，干燥時(shí)間48小時(shí))，再置于10％(w/v)的氫氧化鈉溶液中浸泡30分鐘，取出，用去離子水漂洗至中性，浸于pH＝7.2～7.4的磷酸鹽緩沖液中30分鐘，取出，自然干燥。逐一慢慢取出不銹鋼針，最終得到所需要的具有軸向排列多通道基質(zhì)的神經(jīng)導(dǎo)管。
實(shí)施例3(1)將直徑3mm聚四氟乙烯包被的不銹鋼棒芯模浸入3％(w/v)殼聚糖溶液(以0.2mol/L乙酸溶液配制)中，拔出，冷凍，再浸入、拔出、冷凍，反復(fù)4次，然后置于-80℃冷凍24小時(shí)，再將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥。將干燥后的帶有芯模的殼聚糖圓管，置于2％(w/v)的氫氧化鈉溶液中浸泡20分鐘，取出，用去離子水漂洗至中性，再浸于pH＝7.2～7.4的磷酸鹽緩沖液中20分鐘。用濾紙吸取殼聚糖管表面水分，自然干燥。取出不銹鋼棒芯模，最終得到壁厚0.6mm的半通透性殼聚糖圓管。
(2)如附圖所示，將長(zhǎng)度為3cm的殼聚糖管6置于專用模具(圖1)上兩個(gè)鋼針固定片1之間，將21根直徑400μm的不銹鋼針7平行貫穿雙側(cè)鋼針固定孔8及殼聚糖管6內(nèi)。將2％(w/v)殼聚糖溶液(以0.2mol/L乙酸溶液配制)與10％(w/v)的明膠水溶液按等體積混合均勻，將混合溶液注滿殼聚糖管，將模具兩側(cè)可移動(dòng)板3向內(nèi)相向移動(dòng)，使雙側(cè)鋼針固定片與殼聚糖管兩端緊密接觸，旋緊可移動(dòng)板固定螺釘5，迅速連同模具一起置于-20℃冷凍24小時(shí)，然后將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥(主干溫度約-40℃，干燥時(shí)間24小時(shí))，再置于4％(w/v)的氫氧化鈉溶液中浸泡20分鐘，取出，用去離子水漂洗至中性，浸于pH＝7.2～7.4的磷酸鹽緩沖液中20分鐘，取出，自然干燥。逐一慢慢取出不銹鋼針，最終得到所需要的具有軸向排列多通道基質(zhì)的神經(jīng)導(dǎo)管。
實(shí)施例4(1)將直徑2mm聚四氟乙烯包被的不銹鋼棒芯模浸入2％(w/v)殼聚糖溶液(以0.2mol/L乙酸溶液配制)中，拔出，冷凍，再浸入、拔出、冷凍，反復(fù)4次，然后置于-20℃冷凍24小時(shí)，再將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥。將干燥后的帶有芯模的殼聚糖圓管，置于2％(w/v)的氫氧化鈉溶液中浸泡20分鐘，取出，用去離子水漂洗至中性，再浸于pH＝7.2～7.4的磷酸鹽緩沖液中20分鐘。用濾紙吸取殼聚糖管表面水分，自然干燥。取出不銹鋼棒芯模，最終得到壁厚0.5mm的半通透性殼聚糖圓管。
(2)如附圖所示，將長(zhǎng)度為2cm的殼聚糖管6置于專用模具(圖1)上兩個(gè)鋼針固定片1之間，將9根直徑400μm的不銹鋼針7平行貫穿雙側(cè)鋼針固定孔8及殼聚糖管6內(nèi)。將2％(w/v)殼聚糖溶液(以0.2mol/L乙酸溶液配制)與1％(w/v)的膠原溶液(以1mol/L鹽酸配制)按等體積混合均勻，將混合溶液注滿殼聚糖管，將模具兩側(cè)可移動(dòng)板3向內(nèi)相向移動(dòng)，使雙側(cè)鋼針固定片與殼聚糖管兩端緊密接觸，旋緊可移動(dòng)板固定螺釘5，迅速連同模具一起置于-20℃冷凍24小時(shí)，然后將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥(主干溫度約-40℃，干燥時(shí)間24小時(shí))，再置于2％(w/v)的氫氧化鈉溶液中浸泡30分鐘，取出，用去離子水漂洗至中性，浸于pH＝7.2～7.4的磷酸鹽緩沖液中20分鐘，取出，自然干燥。逐一慢慢取出不銹鋼針，最終得到所需要的具有軸向排列多通道基質(zhì)的神經(jīng)導(dǎo)管。
權(quán)利要求
1.一種神經(jīng)組織工程管狀支架，其特征在于該支架由殼聚糖外管壁和具有軸向多通道的生物來(lái)源填充基質(zhì)組成，且各通道間具有相互連通的微孔；所述的生物來(lái)源填充基質(zhì)選自殼聚糖、膠原、明膠中的一種或它們的混合物；所述軸向通道數(shù)目為7～50，其通道內(nèi)徑為200～500μm。
2.按照權(quán)利要求1所述神經(jīng)組織工程管狀支架，其特征在于所述殼聚糖外管壁厚度為0.4～1mm，內(nèi)徑為1～5mm。
3.一種制備如權(quán)利要求1所述的神經(jīng)組織工程管狀支架的方法，其特征在于該方法按如下步驟進(jìn)行1)將聚四氟乙烯包被的不銹鋼棒芯模浸入2～4％(w/v)殼聚糖乙酸溶液中，拔出，冷凍，再浸入、拔出、冷凍，至少反復(fù)3次，然后置于-20℃～-196℃冷凍12～48小時(shí)，再將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥；2)將干燥后的帶有芯模的殼聚糖管置于濃度為2～10％(w/v)的氫氧化鈉溶液中浸泡10～30分鐘，取出，用去離子水漂洗至中性，再浸于pH＝7.2～7.4的磷酸鹽緩沖液中10～30分鐘，自然干燥；2)取出不銹鋼棒芯模，制得不同長(zhǎng)度、壁厚0.4～1.0mm的殼聚糖圓管；4)將所制備的殼聚糖管置于兩個(gè)帶有鋼針固定孔的鋼針固定片之間，根據(jù)所要制備的通道的數(shù)目及通道直徑的不同，將相應(yīng)數(shù)目和直徑的不銹鋼針平行貫穿雙側(cè)鋼針固定孔及殼聚糖管內(nèi)；5)將濃度為2～4％(w/v)殼聚糖乙酸溶液、濃度為1～3％(w/v)膠原鹽酸溶液、濃度為10～20％(w/v)的明膠水溶液或它們的混合液注滿殼聚糖管；6)使雙側(cè)鋼針固定片與殼聚糖管兩端緊密接觸，置于-20℃～-80℃冷凍12～48小時(shí)，然后將其置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥；7)再按步驟2)所述的方法脫酸，然后再逐一取出不銹鋼針，最終得到所需要的具有軸向排列多通道的神經(jīng)組織工程管狀支架。
4.一種制作如權(quán)利要求1所述神經(jīng)組織工程管狀支架的專用模具，其特征在于該模具包括底座(4)，設(shè)置在底座上的兩塊可移動(dòng)板(3)，不銹鋼針(7)以及固定在可移動(dòng)板上的兩塊鋼針固定片(1)；在所述的每塊鋼針固定片的上方設(shè)有7～50個(gè)與所述鋼針直徑相匹配的鋼針固定孔(8)，其孔徑為200～500μm，并均勻分布在直徑為1～5mm的圓形區(qū)域內(nèi)。
全文摘要
一種神經(jīng)組織工程管狀支架及其制備方法，該神經(jīng)組織工程管狀支架由殼聚糖管壁和具有軸向多通道的生物來(lái)源填充基質(zhì)組成，且各通道間具有相互連通的微孔，既能防止纖維結(jié)締組織的侵入，也利于管內(nèi)外營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的交換。該方法首先制備內(nèi)徑為1～5mm半滲透性殼聚糖中空管，然后在管中灌入殼聚糖、膠原或明膠等生物大分子溶液，利用專用模具及冷凍干燥技術(shù)，制備具有7～50個(gè)軸向通道的可用于神經(jīng)損傷修復(fù)的管狀支架。所得具有仿生結(jié)構(gòu)的多通道神經(jīng)導(dǎo)管有利于細(xì)胞粘附、遷移和引導(dǎo)軸突定向生長(zhǎng)，適用于神經(jīng)損傷的修復(fù)與再生。該制備工藝操作簡(jiǎn)便，提供了一種新的制備神經(jīng)組織工程支架的思路和方法。
文檔編號(hào)A61L27/00GK1593354SQ200410009259
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月25日
發(fā)明者敖強(qiáng), 王愛(ài)軍, 張秀芳, 公衍道, 趙南明 申請(qǐng)人:清華大學(xué)