[發明專利]一種用于脊髓損傷修復的仿生纖維蛋白水凝膠束及其制備方法

在審

• 申請號: 201611258868.7
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106730031A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王秀梅;曹崢;姚生蓮
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61L27/52
• 分類號: A61L27/52;A61L27/26;A61L27/50;D01F4/00;D01F8/02;D01F8/18;D01D5/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司11609
• 代理人: 周嬌嬌,譚輝

技術領域

本發明涉及生物醫用材料技術領域，尤其涉及一種用于脊髓損傷修復的仿生纖維蛋白水凝膠束及其制備方法。

背景技術

脊髓損傷是臨床上常見的嚴重疾病之一，在全球已呈現高發生率、高致殘率、高耗費和低齡化的“三高一低”的局面，成為醫學界待解決的重大醫學問題。脊髓損傷將導致患者中樞神經系統感覺運動功能的不可逆性損傷，嚴重影響患者的生存質量，且目前世界范圍內尚無對其有效的治療手段和方法。

神經損傷后的修復是一系列復雜的病理過程，神經再生過程緩慢，疤痕組織的形成、抑制微環境的產生，運動終端組織、功能退化等因素均制約損傷神經的修復。針對脊髓損傷修復的多重困難，組織工程技術得到重視。其中，組織工程化支架復合功能細胞和活性因子的聯合策略是目前改善中樞神經再生修復的基本。而這其中構建組織工程支架系統是有效促神經再生治療方法中的關鍵一環。目前相關的神經橋接材料多為神經導管，起到在神經的近遠兩端形成神經再生室的作用，提供神經纖維生長空隙。然而，這種神經導管因為結構和材料的限制導致修復效果不佳。

因此，有必要提供一種改進型的神經橋接材料，能夠在提供神經再生長入空間的同時，有效引導神經軸突的定向再生，尤其是在脊髓損傷修復過程中起到神經橋連作用達到一定修復效果，同時，又能保障材料的細胞親和性、力學性能及降解速度滿足脊髓損傷組織的修復需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有神經橋連材料的修復效果不佳的缺陷，提供一種用于脊髓損傷修復的仿生纖維蛋白水凝膠束及其制備方法，通過靜電紡絲生成多級取向的仿生纖維蛋白水凝膠束來促進神經纖維定向生長。

本發明第一方面，提供了一種用于脊髓損傷修復的仿生纖維蛋白水凝膠束，該纖維蛋白水凝膠束由纖維蛋白通過靜電紡絲技術制備而成。

在根據本發明所述的用于脊髓損傷修復的仿生纖維蛋白水凝膠束中，所述仿生纖維蛋白水凝膠束具有多級取向性結構，由納米纖維絲束構成，所述納米纖維絲束構成微米纖維絲束，再由微米纖維絲束構成宏觀水凝膠束。所述納米纖維絲束的直徑為100nm～500nm，所述微米纖維絲束的直徑為10μm～100μm。所述仿生纖維蛋白水凝膠束的直徑為0.5-5.0mm。

在根據本發明所述的用于脊髓損傷修復的仿生纖維蛋白水凝膠束中，所述仿生纖維蛋白水凝膠束中復合有一種或多種多糖，所述多糖選自由殼聚糖、透明質酸和海藻酸鈉構成的組，且加入的多糖與所述纖維蛋白原的質量比為1:2～2:1。

本發明第二方面，提供了一種如前所述的用于脊髓損傷修復的仿生纖維蛋白水凝膠束的制備方法，包括如下步驟：

步驟S1、將纖維蛋白原溶解于純水或者生理鹽水中，與聚氧化乙烯水溶液或者聚氧化乙烯生理鹽水溶液混合均勻，得到電紡原液，所述電紡原液中纖維蛋白原的質量分數為4％～8％，聚氧化乙烯的質量分數為0.1％～0.8％，將所述電紡原液注入注射器中待用；

步驟S2、將CaCl₂水溶液與凝血酶溶液混合得到交聯溶液并在37℃保溫，所述交聯溶液中CaCl₂的質量分數為0.6％-3％，凝血酶的含量為20-50Units/ml，將所述交聯溶液取于金屬旋轉接收盤中待用；

步驟S3、注入注射器的電紡原液在推進泵的作用下進行靜電紡絲，調整纖維蛋白原的推注速度為3-3.5ml/h，加載電壓3-5kV，使用金屬旋轉接收盤接收靜電紡絲得到的纖維蛋白原紡絲，調整旋轉接收速度為200-300r/h，所述纖維蛋白原紡絲在交聯溶液的作用下得到仿生纖維蛋白水凝膠束；

步驟S4、收集得到所需直徑的仿生纖維蛋白水凝膠束。

在根據本發明所述的用于脊髓損傷修復的仿生纖維蛋白水凝膠束的制備方法中，所述步驟S1中所述電紡原液中纖維蛋白原的質量分數為5％～6％；聚氧化乙烯的質量分數為0.4％～0.6％。

在根據本發明所述的用于脊髓損傷修復的仿生纖維蛋白水凝膠束的制備方法中，所述步驟S2中所述CaCl₂的質量分數為1％-2％，凝血酶的含量為30-40Units/ml。