專利名稱：用于神經修復的殼聚糖導管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料、臨床醫(yī)學的神經外科、腦外科及基礎醫(yī)學等領域。用于周圍神經修復的導管，開始階段是用硅橡膠制作，這種材料不降解，在神經修復之后，該導管作為異物仍存在體內，刺激神經，必須經二次手術取出，而二次手術又不可避免地損傷、刺激神經，給患者帶來極大的痛苦和額外的經濟負擔。這種材料在神經修復中已被放棄。后來又用可生物降解的聚乳酸、聚羥基乙酸等作為神經修復導管的材料，這種材料雖然可生物降解，神經修復不需要再做二次手術，但是，一方面聚乳酸、聚羥基乙酸是人工合成的材料，工藝復雜，成本高，另一方面，這兩種材料的代謝產物為酸性物質，對機體有刺激作用，至今仍處在動物實驗階段，距離臨床實驗仍有很大距離。
本發(fā)明的目的是克服目前神經修復研究中廣泛使用的聚乳酸、聚羥基乙酸費用高，代謝產物對機體有刺激作用等缺陷，開發(fā)出一種天然的、可生物降解的、其代謝產物對人體無毒副作用的、制造神經修復材料。
本發(fā)明提出的一種用于神經修復的導管，其特征在于主要由殼聚糖、明膠、戊二醛、醋酸、氫氧化鈉、多聚賴氨酸所組成，其重量比例為殼聚糖100份明膠5～10份，其余微量。
本發(fā)明各組分的的技術參數(shù)要求如下1)殼聚糖脫乙酰度大于75％，分子量(通常以黏度表示)盡可能大，一般在150mPa·S以上。
2)明膠，Sigma公司產品3)戊二醛，國產分析純4)醋酸，國產分析純5)氫氧化鈉，國產分析純6)多聚賴氨酸，國產分析純本發(fā)明提出一種制作上述殼聚糖導管的方法，其特征在于，包括制備導管原始溶液的配制和導管制備兩部分，具體包括以下步驟一、制備導管原始溶液配制1.將殼聚糖溶于醋酸溶液中，充分攪拌，篩絹過濾。
2.明膠溶于去離子水中，配成明膠溶液。
3.將明膠溶液緩慢加入殼聚糖溶液中，攪拌、滴加NaHCO3溶液調pH至5.1-6.0，滴加戊二醛水溶液，攪拌數(shù)分鐘。
4.在室溫搖床中置12小時以上，消除溶液中的氣泡。
二、導管制備包括兩種方案方案1.旋轉蒸發(fā)法取設定直徑的玻璃棒，以20～50rpm的轉速旋轉芯棒。勻速垂直插入溶液，靜置片刻待溶液隨玻璃棒的旋轉穩(wěn)定后，將玻璃棒以1～5mm/s的速度提拉出液面，置于水平位置，仍以20～50rpm的速度勻速旋轉，以使溶液在玻璃棒上分布均勻，室溫風干后重復上述過程，至管壁厚度達300-500μm取下。
方案2.冷凍干燥法利用聚四氟乙烯加工成模具制備導管，將成型的殼聚糖溶液加入模具中，減壓消除氣泡，加滿，封閉；然后放入-50～-80℃的溫度下冷凍數(shù)小時，待完全冷凍后，取出，打開模具封閉端口，置于冷凍干燥機中冷凍干燥，成型溶液中的水分完全散發(fā)；再將模具芯棒和導管一同取出，置于NaOH溶液中處理、定型，再用蒸餾水沖洗至中性，最后將套在芯棒上的導管放在烘箱中干燥，并進行熱處理，溫度高于80℃，但不超過120℃。最后取出芯棒，得導管。
本發(fā)明的特點是優(yōu)選天然的海洋生物多糖-殼聚糖作為基本材料，其脫乙酰度為75％-90％左右，分子量盡可能的大。通過化學交聯(lián)修飾、改性，溶于乙酸溶液，利用旋轉蒸發(fā)法和冷凍干燥法制備成壁厚0.3-1mm、內徑1-5mm、長度20mm以上的導管，導管具有一定的彈性和強度。導管壁能夠阻止外部組織的侵入，又能提供雪旺細胞、成纖維細胞良好的增生、遷移環(huán)境，同時對成纖維細胞、雪旺細胞分泌的各種神經生長因子和營養(yǎng)因子起到積聚的作用，使其達到神經再生所需要的濃度。


圖1為本發(fā)明方法中的模具實施例結構示意圖本發(fā)明的一種制備用于神經修復的殼聚糖導管的實施例詳細說明如下一、制備導管原始溶液的配制1.脫乙酰度為85％的殼聚糖溶于2％(v/v)醋酸溶液，使殼聚糖的終濃度為2％(m/v)，充分攪拌，200目篩絹過濾。
2.明膠溶于50℃去離子水中，配成10％的明膠溶液(m/v)。
3.將明膠溶液緩慢加入殼聚糖溶液中，攪拌、滴加5％NaHCO3溶液調pH至5.1-6.0，滴加0.25％的戊二醛水溶液，充分攪拌，殼聚糖與明膠的比例控制在19∶1左右。戊二醛的終濃度不高于0.00125％，攪拌30分鐘。
4.在37℃搖床中過夜，消除溶液中的氣泡。
二、導管制備實施方案1.旋轉蒸發(fā)法取直徑1.3mm的玻璃棒，以30rpm的轉速旋轉芯棒。勻速垂直插入溶液，靜置1min待溶液隨玻璃棒的旋轉穩(wěn)定后，將玻璃棒以1mm/s的速度提拉出液面，置于水平位置，仍以30rpm的速度勻速旋轉，以使溶液在玻璃棒上分布均勻，室溫風干后重復上述過程，至管壁厚度達0.2-03.mm取下。
方案2.冷凍干燥法利用聚四氟乙烯加工成模具，模具結構如圖1所示，包括套筒1，置于套筒內的芯棒2，螺固于套筒兩端的螺母3、4。套筒與芯棒之間為容置欲成型的殼聚糖溶液的空隙，導管的長度由套筒1的長度(相應的還有芯棒2的長度)決定。導管內徑由芯棒2的外徑決定，導管的外徑由套筒1的內徑決定。
將螺母3、套筒1和芯棒2固定后，由另一端加入欲成型的殼聚糖溶液5，減壓消除氣泡，加滿，用螺母4封閉。
然后放入-70℃的溫度下冷凍5h，取出，擰去螺母4后，置于冷凍干燥機中冷凍干燥，成型溶液中的水分完全散發(fā)；再將芯棒2和導管一同取出，置于NaOH溶液中處理、定型，再用蒸餾水沖洗至中性，最后將套在芯棒上的導管放在烘箱中干燥，并進行熱處理，溫度100℃。最后取出芯棒，得導管。
使用方法1、將導管用雙蒸水沖洗、浸泡至中性2、再用75％酒精浸泡10分鐘3、用滅菌的Hanks液浸泡、沖洗除去殘留的酒精4、配制0.1％的多聚賴氨酸溶液，超濾滅菌，將上述經Hanks液浸泡、沖洗后的導管置入所配的多聚賴氨酸溶液中浸泡2h后取出使用。
本實施例的效果實驗將Wistar大鼠的坐骨神經切斷，人為造成0.5cm的神經間隙作為神經損傷的模型，用我們制備的殼聚糖導管在損傷的神經近端和遠端間“搭橋”，八個月后，組織學檢查，再生神經纖維與正常對照神經纖維相比，有很大的相似性，神經纖維形狀規(guī)則，近似圓形，直徑變粗，存在大量良好的髓鞘化的神經纖維，神經纖維明顯分束，有大量的伴生的血管，由于時間還不夠長，與正常神經不同之處在于神經纖維數(shù)量多，分束數(shù)目多，不如正常的明顯，纖維直徑不均勻；電生理學評價表明，神經生理功能在很大程度上得以恢復，只是因為恢復時間不夠長，與正常神經相比，修復的神經干復合動作電位潛伏期較長，傳導速度較慢，動作電位幅值較低；動物肢體感覺和運動情況觀察，修復側腳趾有一定握力，針刺反應明顯，行走雖仍拖曳，但程度明顯降低。表明殼聚糖導管用于神經修復是行之有效的，但神經生理功能的完全恢復需要更長的時間。
權利要求
1.一種用于神經修復的導管，其特征在于主要由殼聚糖、明膠、戊二醛、醋酸、氫氧化鈉、多聚賴氨酸所組成，其重量比例為殼聚糖100份明膠5-10份，其余微量。
2.制備如權利要求1所述的用于神經修復的導管的方法，其特征在于，包括制備導管原始溶液的配制和導管制備兩部分，具體包括以下步驟一、制備導管原始溶液配制1)將殼聚糖溶于醋酸溶液中，充分攪拌，篩絹過濾；2)明膠溶于去離子水中，配成明膠溶液；3)將明膠溶液緩慢加入殼聚糖溶液中，攪拌、滴加NaHCO3溶液調pH至5.1-6.0，滴加戊二醛水溶液，攪拌數(shù)分鐘；4)在室溫搖床中置12小時以上，消除溶液中的氣泡；二、導管制備1)取設定直徑的玻璃棒，以20～50rpm的轉速旋轉芯棒，勻速垂直插入溶液；2)靜置片刻待溶液隨玻璃棒的旋轉穩(wěn)定后，將玻璃棒以1～5mm/s的速度提拉出液面，置于水平位置，仍以20～50rpm的速度勻速旋轉，以使溶液在玻璃棒上分布均3)室溫風干后重復上述過程，至管壁厚度達300-500μm取下。
3.制備如權利要求1所述的用于神經修復的導管的方法，其特征在于，包括制備導管原始溶液的配制和導管制備兩部分，具體包括以下步驟一、制備導管原始溶液配制1)將殼聚糖溶于醋酸溶液中，充分攪拌，篩絹過濾；2)明膠溶于去離子水中，配成明膠溶液；3)將明膠溶液緩慢加入殼聚糖溶液中，攪拌、滴加NaHCO3溶液調pH至5.1-6.0，滴加戊二醛水溶液，攪拌數(shù)分鐘；4)在室溫搖床中置12小時以上，消除溶液中的氣泡；二、導管制備1)利用聚四氟乙烯加工成模具制備導管，將成型的殼聚糖溶液加入模具中，減壓消除氣泡，加滿，封閉；2)然后放入-50～-80℃的溫度下冷凍數(shù)小時，待完全冷凍后，取出，打開模具封閉端口，置于冷凍干燥機中冷凍干燥，成型溶液中的水分完全散發(fā)；3)再將模具芯棒和導管一同取出，置于NaOH溶液中處理、定型，再用蒸餾水沖洗至中性，最后將套在芯棒上的導管放在烘箱中干燥，并進行熱處理，溫度高于80℃，但不超過120℃。最后取出芯棒，得導管。
4.制備如權利要求3所述的用于神經修復的導管的模具，其特征在于，包括套筒，置于套筒內的芯棒，螺固于套筒兩端的螺母；該套筒與芯棒之間有為容置欲成型的殼聚糖溶液的空隙。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料。主要由殼聚糖、明膠、戊二醛、醋酸、氫氧化鈉、多聚賴氨酸所組成,其重量比例為:殼聚糖100份:明膠5—10份,其余微量。本發(fā)明制備用于神經修復的導管的方法,包括制備導管原始溶液的配制和導管制備兩部分。本發(fā)明是一種天然的、可生物降解的、其代謝產物對人體無毒副作用的、制造神經修復的新材料。
文檔編號A61L29/04GK1262961SQ9912374
公開日2000年8月16日 申請日期1999年11月19日 優(yōu)先權日1999年11月19日
發(fā)明者張秀芳, 公衍道, 李建春, 龔海鵬, 鐘應暉, 張淼, 丁曉嵐, 牟陽靈, 于炎冰, 趙南明, 左煥宗 申請人:清華大學