[發明專利]一種導電復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911296315.4
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111028983B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 陳剛;楊洪陽;栗國貝;孫冰冰
• 申請（專利權）人: 天新福（北京）醫療器材股份有限公司
• 主分類號: H01B1/24
• 分類號: H01B1/24;H01B13/00
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 王寬

本發明提供了一種導電復合材料，所述導電復合材料包括天然高分子膠原以及還原氧化石墨烯的復合物；所述天然高分子膠原由質量體積濃度為3％?10％的膠原漿液制成，所述還原氧化石墨烯與所述天然高分子膠原的質量比為0.5％?20％。本發明提供的導電復合材料，具有合適的膠原濃度以及還原氧化石墨烯含量，能夠顯示出很好的導電能力和縫合能力，改進了現有神經修復材料的不導電和縫合能力弱的缺點，使其更加接近理想的神經修復導管；并且其制備操作簡單，工藝穩定，原材料來源豐富低廉，易于工業化。

技術領域

本發明屬于醫用生物材料、醫療器械、神經修復領域，具體涉及一種導電復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

周圍神經損傷常見于交通事故、生產事故、地震以及醫療事件等，全球每年新增1000-1500萬創傷病例，其中周圍神經損傷占1.5％-4.0％。我國每年周圍神經缺損患者高達50余萬例。目前臨床上用于治療神經缺損的方法主要有自體神經移植和斷端縫合的方法，但均存在一定的缺陷，例如供體來源有限、供體部位功能喪失、免疫排斥、修復距離較短、斷端張力過大造成繼發性神經壞死等，均會導致修復失敗。

神經組織工程學以神經組織細胞、細胞因子和支架材料為研究對象，利用細胞生物學和材料學技術構建人工神經導管，以促進缺損神經的快速修復與再生。其中支架材料是神經組織工程學的重要組成部分，其性狀特點會影響神經缺損的修復效果。早期使用的人工材料有動脈、靜脈、筋膜、輸卵管、異體神經、無細胞肌肉和去鈣管狀骨等進行橋接，雖有一定成效但均不理想。

理想的神經導管應當能夠最大限度地模擬體內生長環境，為神經再生提供良好的空間、機械性能和營養物質等至少應具備優良的力學性能和機械性能穩定；組織相容性好，不產生機體免疫反應；神經再生速度與導管降解速度相匹配；導電性以模擬神經髓鞘的導電功能，從而刺激和引導神經生長及軸突再生；具有一定的組織滲透性,能吸取氧氣和營養等必須物質；能夠防止纖維組織的侵入并維持營養因子的分泌；便于加工處理成型和無菌化消毒、長期保存和便于運輸。因此，如何獲得一個理想的神經導管成為當前神經組織工程一個重要研究課題。

石墨烯是由碳原子通過SP²雜化形成的二維納米結構的六角形蜂巢狀。獨特的結構賦予了石墨烯獨特的物理及電學等特性，優良的機械性能、導電性、較大的比表面積以及良好的生物相容性和一定的生物降解性等。廣泛應用于太陽能電池，超級電容器、染料電池、傳感器等領域。現在許多研究學者研究將其應用在生物醫學領域，如生物檢測、生物傳感器藥物傳遞、腫瘤治療以及神經修復領域等，它能使藥物、生物分子和細胞等可以在其表面黏附和固定、能夠促進神經組織細胞的黏附、分化、增殖及神經突生長。石墨烯已成為當前多領域研究熱點，其在組織工程學領域也表現出巨大的應用前景。

目前石墨烯在神經缺損修復領域的研究主要集中在其導電性能，如模擬神經髓鞘的導電功能，從而刺激和引導神經生長及軸突再生。然而現有技術中提供的神經修復領域的導電復合材料的導電性能差異較大，并且未能提供具有顯著修復能力，特別是大于15mm的長距離神經損傷修復的復合材料。

CN105194729A提供了一種使用聚乳酸和聚吡咯制備的導電高分子納米神經導管材料，但該材料的導電性一般，植入體內需施加電刺激才可以修復神經。CN107432952A采用化學氣相沉積法制備了一種三維石墨烯-膠原復合支架，操作復雜，不適于工業生產。CN109833516A和CN109453430A分別提供了一種石墨烯導管和含有羥基磷灰石涂層的膠原蛋白-氧化石墨烯材料，雖然均含有石墨烯，但未能提供兼具更好的導電效果與修復能力的材料。

發明內容

為了解決現有技術中存在的缺陷，本發明旨在提供一種天然可吸收的，具有良好的生物相容性以及一定三維孔隙、可塑性和機械強度的，且制備方法簡單易于工業化的導電復合材料。