[發明專利]一種具有微納米級拓撲結構的導電神經修復材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010163431.5
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111269447B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 高會場;衛應奇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L67/04;C08L65/00;A61L27/48;A61L27/50
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;馮振寧

本發明公開了一種具有微納米級拓撲結構的導電神經修復材料及其制備方法與應用，屬于生物醫用材料領域。該制備方法包括如下步驟：利用軟光刻技術及熔融鑄膜工藝制備具有微納米級溝槽拓撲結構的PDMS基底；將聚乳酸?羥基乙酸共聚物溶于有機溶劑中，再加入聚3,4?乙撐二氧噻吩，溶劑蒸發后獲得均勻分散的PLGA/PEDOT復合材料；將所得復合材料均勻鋪展在PDMS基底上，再進行加熱熔融鑄膜處理，冷卻后將薄膜從PDMS基底上剝離下來，即得到具有微納米級拓撲結構的導電神經修復材料。本發明的制備工藝簡單，成本較低，所得薄膜結合了導電高分子和表面圖案化的優勢，可應用于外周神經組織工程支架的制備。

技術領域

本發明屬于生物醫用材料領域，具體涉及一種具有微納米級拓撲結構的導電神經修復材料及其制備方法與應用。

背景技術

外周神經修復和功能恢復過程中都伴隨著生物電的產生。生物電作為一個重要的生理因素參與許多生物學過程，維持細胞的穩定性、胚胎發育、傷口愈合等。聚3,4-乙撐二氧噻吩（PEDOT）具有較高的電傳導性、穩定性、較好的機械性能，良好的控制釋放生物分子的能力以及較好的生物相容性，在生物醫學工程領域具有很大的潛在應用價值。目前PEDOT在生物醫學領域主要用于生物傳感器材料，藥物控制釋放，神經探針等。組織工程方面PEDOT 導電可降解支架材料的研究國內外報道較少。而聚乳酸-羥基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA)是一種可降解的功能高分子有機化合物，具有良好的生物相容性、生物降解性且降解速度可控、無毒、良好的成囊和成膜的性能，在生物醫學工程領域有廣泛的用途。

表面圖案化是指利用微加工技術在生物材料表面構建不同的拓撲圖案，使細胞選擇性地粘附于特定區域形成圖案化分布。研究表明，細胞的這種圖案化分布會對細胞的鋪展、吸附、取向、增殖和分化等一系列行為造成影響。因此，利用這種方法可以進行細胞生物學的基礎研究，也可以利用這種方式對細胞行為進行調控，制備出能對細胞產生積極影響的第三代生物醫用材料。

目前關于物理拓撲結構和電刺激相結合應用于外周神經修復材料的構建的研究較少。通過對二維圖案化材料的卷曲處理實現材料的三維化，制備一種具有良好修復效果的電刺激增強型外周神經修復導管，實現引導神經細胞定向軸突延伸和加速神經元成熟的雙重調控，這種方式可為神經修復組織工程支架構建提供新思路。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種具有微納米級拓撲結構的導電神經修復材料及其制備方法與應用。所得薄膜表面具有微納米級拓撲結構，這種拓撲結構可對細胞的行為進行調控，并且該復合薄膜具有電刺激響應功能。

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種具有微納米級拓撲結構的導電神經修復材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）采用CAD軟件繪制微納米級結構的俯視圖，制成掩膜版，用掩膜版通過光刻技術在硅片上形成微納米級結構，然后在硅片上澆注PDMS預聚物與固化劑，交聯固化后得到帶有微納米級結構的PMDS印章；

（2）將乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）置于有機溶劑中至PLGA溶解，并攪拌均勻；

（3）向步驟（2）所得的PLGA溶液中加入無水乙醇分散的聚3,4-乙撐二氧噻吩（PEDOT）溶液，繼續攪拌，使PEDOT均勻分散在PLGA溶液中；

（4）將步驟（3）中所得復合溶液的溶劑揮發獲得均勻分散的PLGA/PEDOT復合材料；

（5）將步驟（4）中所得PLGA/PEDOT復合材料均勻鋪展在步驟（1）所得的帶有微納米級結構的PMDS印章上，置于真空干燥箱內，抽真空并加熱處理進行熔融鑄膜，待冷卻后，將具有微納米級結構的PLGA/PEDOT復合薄膜從PDMS印章上剝離，即可得到一種具有微納米級拓撲結構的導電神經修復材料。

進一步地，步驟（1）所述PMDS印章上的圖案為溝槽圖案或點陣圖案。