[發明專利]石墨烯微米纖維、制備方法、神經組織支架及修復系統

有效

• 申請號: 201610282724.9
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN106592007B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 郭偉博;劉宏
• 申請（專利權）人: 北京納米能源與系統研究所
• 主分類號: D01F6/94
• 分類號: D01F6/94;D01F1/09;A61L27/08;A61L27/18
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 鮑曉芳;武玉琴

本發明提供改性還原氧化石墨烯微米纖維及制備方法、神經組織支架及自驅動神經修復系統。所述微米纖維包括還原氧化石墨烯和導電高分子聚合物聚乙撐二氧噻吩，所述微米纖維是連續的，并具有規整的表面多孔納米結構。所述改性還原氧化石墨烯微米纖維的制備方法包括：配置摻雜聚乙撐二氧噻吩的氧化石墨烯混合溶液，用該溶液制備改性還原氧化石墨烯微米纖維。所述神經組織支架由改性還原氧化石墨烯微米纖維構成。所述自驅動神經修復系統包括所述神經組織支架和自驅動的分離式摩擦納米發電機。本發明提出的微米纖維具有形狀和表面形貌好、電導率好的特點，對骨髓間充質干細胞具有良好的貼附和增殖能力，能促進骨髓間充質干細胞的神經分化。

技術領域

本發明涉及神經組織支架領域，特別涉及用作神經纖維的人工還原氧化石墨烯微米纖維、其制備方法、包含上述還原氧化石墨烯微米纖維的神經組織支架及包含所述神經組織支架的神經修復系統。

背景技術

神經損傷是臨床常見并且多發的損傷類型之一，僅在我國，神經損傷病例每年新增近百萬例。隨著科學技術的不斷發展，神經損傷修復材料得到了不斷完善和改進。迄今為止，神經損傷修復采取的主要的方式有：(1)對短的神經缺損進行手術，對受損神經進行縫合，然后自行愈合；(2)使用替代物移植代替較長的受損神經；(3)注射神經營養因子或者外加物理治療。

可植入支架是提供細胞支撐的有效策略。臨床上最常用的移植材料是自體神經，但是供體直徑細，可取數量極為有限，難以滿足臨床需求；已知的人工合成支架材料包括膠原蛋白、纖連蛋白、聚乳酸、聚羥基乙酸等材料，但是這些材料的降解速度快且不可控、降解產生酸性有害物質、不導電，也無法滿足神經支架基本要求。這些方法的治療效果都不是很理想，不能完全恢復受損神經的功能，且治療周期長，治療成本高。因此，發展一種更加優良的材料和方法便成為醫療研究領域亟待解決的問題。

神經組織支架的目的在于解決組織器官移植供求不平衡之間的矛盾以及更有效的解決損傷修復難題。構建全新的支架代替損傷或者缺損的組織，從而成功解決因為神經損傷移植物缺乏和替代物導致的后遺癥等不良后果，是一種有效的方法和根本途徑。理想的神經組織支架材料應具有模擬神經組織形狀的三維結構，并且要求其滿足生物相容性好、高電導率、無抗原性、容易獲得且成本低廉等基本條件。這也正是本領域的科研人員長期以來最熱門、最重要的研究方向之一。

近年來，不少科研機構和企業投入了大量的人力、物力與財力對神經修復材料進行研究。但是已有報道的神經修復策略中缺乏一種理想的神經修復材料，能為神經再生提供最佳的生物學和理化微環境，實現加速促進神經修復的目的。

即，需要一種改性的類似神經纖維結構的、細胞相容性好、高電導率的制作神經支架的材料，并應該能讓該材料構成一種自驅動神經修復系統，為神經修復提供更好的解決方案。

發明內容

鑒于上述背景技術的問題，特提出本發明。

本發明中：

“還原氧化石墨烯”的含義為：氧化石墨烯表面有大量的官能團，如羧基、羥基、環氧基，經還原后變成還原氧化石墨烯，還原氧化石墨烯的性質和原始石墨的性質相似，和氧化石墨烯的區別在于沒有了或者去除了大本分官能團。

“神經組織支架”的含義為：神經組織支架是指能與活體神經細胞結合并能植入生物體內，可替代神經組織的功能的材料。

本發明目的之一在于提供一種制備改性還原氧化石墨烯微米纖維的方法，其具有操作簡便，成本低，改性效果好等優點。

本發明目的之二在于提供一種改性還原氧化石墨烯微米纖維及其構成的神經組織支架，其細胞相容性好，表面比表面積大，高電導率，能很好的模擬天然神經纖維，并能有效促進干細胞分化，可應用于誘導骨髓間充質干細胞定向分化為神經細胞，在組織工程方面具有廣闊的應用前景。