一種納米聚吡咯甲殼素神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米聚吡咯甲殼素神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]周圍神經(jīng)缺損的修復(fù)是臨床治療的難題之一。目前，公認(rèn)的最佳治療方法是自體神經(jīng)移植修復(fù)，這種“拆東墻補(bǔ)西墻”式的手術(shù)存在著移植供體來源有限、移植神經(jīng)直徑與受體神經(jīng)不一致、供區(qū)永久性失神經(jīng)功能障礙、神經(jīng)瘤形成等諸多弊端。因此，尋找不損害自身、可隨缺損長度及粗細(xì)裁剪、療效肯定的自體神經(jīng)移植替代品便成為基礎(chǔ)和臨床工作者不斷追求的目標(biāo)。
[0003]近年來，隨著組織工程學(xué)的出現(xiàn)和發(fā)展，研制組織工程神經(jīng)作為神經(jīng)移植的替代物，已成為神經(jīng)缺損修復(fù)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。組織工程的三要素是支架、種子細(xì)胞和因子，而構(gòu)建組織工程神經(jīng)的材料支架統(tǒng)稱為人工神經(jīng)移植物。早期，人們嘗試的人工神經(jīng)移植物材料以血管、硅膠、聚吡咯、聚四氟乙烯等為主，近來，人們?cè)囉糜谥車窠?jīng)組織工程的材料以可降解高分子聚合物為主，因其較為明顯的可降解優(yōu)勢(shì)，因而成為研究焦點(diǎn)，研究較多的主要有膠原、甲殼素、殼聚糖、絲素蛋白、聚乙醇酸、聚乳酸等。盡管不少材料都顯示出了一定程度的對(duì)神經(jīng)缺損的修復(fù)作用，有些已經(jīng)少量成功試用于臨床，甚至商品化生產(chǎn)(如用聚乙醇酸制成的Neurotube ? ； I型膠原制成的NeuraGen ? )，但到目前為止，尚沒有一種人工神經(jīng)移植物能夠得到公認(rèn)、獲得滿意臨床效果并在臨床上廣泛應(yīng)用，說明還都存在著各自不同的缺點(diǎn)。
[0004]在組織工程神經(jīng)蓬勃發(fā)展的同時(shí)，近年來，術(shù)中低頻電刺激在神經(jīng)再生及功能恢復(fù)中的作用越來越引起研究者的重視，有學(xué)者甚至樂觀的認(rèn)為低頻電刺激將成為神經(jīng)損傷修復(fù)領(lǐng)域的令人興奮的新途徑。低頻電刺激促進(jìn)神經(jīng)再生的作用已被不少研究者在動(dòng)物神經(jīng)擠壓、橫斷、缺損模型中得到較好的證實(shí)。報(bào)道顯示，低頻電刺激對(duì)運(yùn)動(dòng)、感覺神經(jīng)元軸突的再生速度及其再支配靶器官的準(zhǔn)確性都有較明顯的促進(jìn)作用;促進(jìn)再生神經(jīng)功能的早期恢復(fù);Gordon等還將低頻電刺激引入腕管綜合征松解手術(shù)中，觀察到低頻電刺激對(duì)受壓較嚴(yán)重病例的再生神經(jīng)的傳導(dǎo)速度、靶肌肉接受再支配等有較明顯的促進(jìn)作用。
[0005]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，上述低頻電刺激所表現(xiàn)出的“令人興奮”的促神經(jīng)再生作用主要通過以下途徑發(fā)揮其對(duì)神經(jīng)損傷的促進(jìn)作用:(I)喚醒更多的神經(jīng)元啟動(dòng)再生，提高再生率;(2)激活胞內(nèi)腺苷酸環(huán)化酶/cAMP-依賴性蛋白激酶系統(tǒng)，促進(jìn)損傷神經(jīng)胞體早期表達(dá)系列內(nèi)源性神經(jīng)營養(yǎng)因子，早期啟動(dòng)神經(jīng)再生，縮短整體再生時(shí)間；(3)影響電刺激位置(損傷近端)附近非神經(jīng)細(xì)胞，有可能通過促進(jìn)施萬細(xì)胞的增值、轉(zhuǎn)型，提供即便是手術(shù)或人工導(dǎo)管等人為干預(yù)都難以很好解決的軸突延伸定向誘導(dǎo)支持，或促進(jìn)有PSA表達(dá)能力的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中PSA的高表達(dá)，增強(qiáng)定向誘導(dǎo)，提高靶器官支配的精確性等途徑，發(fā)揮低頻電刺激對(duì)外周神經(jīng)再生和功能恢復(fù)的積極作用。
[0006]當(dāng)然，在較長距離缺損模型的修復(fù)中必然要用到神經(jīng)移植物，Ahlborn等用的是聚乙稀管，Haastert-Talini等用的是娃膠管，國內(nèi)學(xué)者Huang等用的是聚卩比略/殼聚糖，都得出在使用移植物橋接的基礎(chǔ)上引入電刺激比單純使用神經(jīng)移植物橋接具有較明顯的優(yōu)勢(shì)，且移植物中引入導(dǎo)電材料比單純的非導(dǎo)電材料在電刺激作用下表現(xiàn)出更好的神經(jīng)再生現(xiàn)象。
[0007]綜合比較分析前述人工神經(jīng)移植物材料，甲殼素、殼聚糖相對(duì)可能是較為理想的組織工程材料。殼聚糖為甲殼素脫乙?；?，溶解性明顯高于天然甲殼素，較易加工成形，也已被研究用于制作多種醫(yī)學(xué)生物材料。但是，目前成型的殼聚糖組織工程材料的機(jī)械性能較差，尤其是遇到血液后更加明顯，另外，殼聚糖的降解速度仍有待進(jìn)一步提高。
[0008]甲殼素為含有氨基多糖的高分子化合物，是地球上僅次于植物纖維素的第二大天然生物資源。作為一種新型天然醫(yī)用高分子材料，其良好的生物相容性和生物可降解性，使甲殼素在人工皮膚、骨修復(fù)材料、創(chuàng)傷敷料、手術(shù)縫線和抗凝血材料等方面有廣泛應(yīng)用，其作為組織工程神經(jīng)支架材料的可行性也已得到初步證實(shí)研究表明，與殼聚糖相比，甲殼素有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):(I)甲殼素降解速度明顯快于殼聚糖。甲殼素在體內(nèi)可被溶菌酶降解，亦可被脫氨基酶降解，降解成葡萄糖，而被機(jī)體吸收。同時(shí)，植入體內(nèi)的甲殼素還可吸引單核細(xì)胞將自身吞噬，逐漸解體;(2)甲殼素?zé)o毒性、刺激性和免疫原性低，致炎反應(yīng)也低于殼聚糖;與殼聚糖以及其他高分子材料相比，甲殼素另一個(gè)顯著的特點(diǎn)在于其能促進(jìn)肌細(xì)胞再生，抑制成纖維細(xì)胞的生長，防止瘢痕形成。
[0009]但是，天然甲殼素溶解性差，不易加工處理。另外，無論是傳統(tǒng)工藝還是近年來提出的濃度遞減、分步浸酸浸堿、循環(huán)浸酸以及脫蛋白質(zhì)交叉等新的制備工藝都很難清除原來與甲殼素共存的蛋白質(zhì)，而當(dāng)這類含有蛋白質(zhì)的組織工程材料進(jìn)入機(jī)體后，就必然會(huì)引起炎癥細(xì)胞聚集，導(dǎo)致移植部位發(fā)生炎癥反應(yīng)。相比而言，殼聚糖去除共存蛋白質(zhì)較方便，共存蛋白含量會(huì)明顯降低。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，通過殼聚糖選擇性乙?；傻募讱に?，其力學(xué)強(qiáng)度、純度均得到提高，更重要的是由成形的殼聚糖管乙?；杉讱に毓?，在制作工藝上，更易加工處理。
[0010]目前所研究的可降解材料導(dǎo)電性能皆較差，而導(dǎo)電的材料如聚吡咯、聚四氟乙烯一類的高分子聚合材料，之所以沒能成為理想的組織工程神經(jīng)支架材料，生物降解困難或許是主要原因之一。近來研究認(rèn)為:(I)納米技術(shù)能顯著提高材料的性能，具有獨(dú)特的效應(yīng)，如:小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等，對(duì)聚吡咯而言，近年來，科研工作者業(yè)已開拓了一系列新型合成方法以制備具有不同納/微米結(jié)構(gòu)的聚吡咯，研究還提示改變聚吡咯的尺寸或通過合成既有共軛結(jié)構(gòu)又有酯鍵的高聚物有望實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電高聚物的降解性；(2)導(dǎo)電聚合物材料的表面功能化修飾可以進(jìn)一步提高導(dǎo)電聚合物的生物降解性、提高其電學(xué)和機(jī)械性能，有效控制生物活性分子的運(yùn)動(dòng)、濃度和形貌。如將導(dǎo)電聚合物與可生物降解的材料偶聯(lián)或混雜，引入生物分子、化學(xué)基團(tuán)摻雜等，皆可以有效的提高導(dǎo)電聚合物材料的生物降解性。
[0011]鑒于以上所述，以及對(duì)導(dǎo)電材料聚吡咯、天然可降解高分子聚合物殼聚糖、甲殼素的研究，構(gòu)建一種新型人工神經(jīng)移植物一殼聚糖乙?；讱に?納米聚吡咯復(fù)合材料神經(jīng)導(dǎo)管，以便將來移植應(yīng)用時(shí)能進(jìn)一步利用低頻電刺激發(fā)揮其促進(jìn)神經(jīng)再生變成可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]解決的技術(shù)問題:針對(duì)現(xiàn)有的可降解材料導(dǎo)電性能皆較差，導(dǎo)電材料生物降解困難等缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種納米聚吡咯甲殼素神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法，制備得到的納米聚吡咯甲殼素神經(jīng)導(dǎo)管具備良好的導(dǎo)電性以及可控降解性。
[0013]技術(shù)方案:一種納米聚吡咯甲殼素神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法，該方法的制備步驟如下:
(1)納米聚吡咯的制備:先將乳化劑溶于水中制成乳化劑水溶液，再把吡咯單體和引發(fā)劑滴入乳化劑水溶液中，聚合反應(yīng)24h，加入丙酮終止反應(yīng)并用去離子水洗去引發(fā)劑和乳化劑，接著離心，分離出沉淀物，即為納米聚吡咯；
(2)納米聚吡咯殼聚糖神經(jīng)導(dǎo)管的制備