[發明專利]聚多巴胺-石墨烯復合聚吡咯導電神經支架的制備方法

在審

• 申請號: 202010181686.4
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111228573A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 黃忠兵;李婭;尹光福
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: A61L27/40
• 分類號: A61L27/40;A61L27/18;A61L27/02;A61L27/08;A61L27/16;A61L27/50
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本發明公開了一種聚多巴胺和石墨烯或其衍生物復合聚吡咯導電神經支架的制備方法：通過電化學沉積方法，在靜電紡絲聚乳酸絲膜上包覆復合有石墨烯或其衍生物的聚吡咯導電層；然后在弱堿性多巴胺溶液中浸泡1~8h，洗滌干燥后得到導電神經支架。本發明工藝簡單，反應條件溫和，易于操作和控制，所得神經修復支架制品具有良好的導電性能和生物相容性，在周圍神經修復領域具有潛在的臨床應用價值。

技術領域

本發明涉及組織工程材料技術領域，具體是一種聚多巴胺和石墨烯或其衍生物復合聚吡咯導電神經支架的制備方法。

背景技術

軸突再生的潛能有限，長距離周圍神經損傷修復一直面臨著巨大挑戰。通過連接神經缺損的兩側斷端、延緩殘端退變和促進施萬細胞髓鞘化，神經導管能夠促進軸突再生。然而，由于缺乏取向性和導電性，人工神經導管的臨床表現仍不及自體神經移植物。與自體神經移植物相比，人工神經導管內再生的神經纖維少且細，導致其對靶向器官的支配性較弱。現有的研究已證明，電刺激可以通過促進細胞取向和蛋白表達來提高神經損傷的功能性修復。在動物模型的擠壓傷、橫斷傷，尤其是即時神經損傷中，電刺激能夠延緩受損神經在早期的退變，這一點近期在臨床中也得到了證實。

聚吡咯是一種可用于組織工程支架制備的導電生物材料。結合可生物降解聚乳酸的柔韌性和聚吡咯的半導電性，聚吡咯納米顆粒包覆的聚乳酸薄膜可用于周圍神經修復。但包覆在聚乳酸薄膜上的聚吡咯殼層的導電性較弱，并且其體內持續性不佳。而另一種導電材料，石墨烯及其衍生物在近期受到了生物材料界的廣泛關注。石墨烯由sp²雜化二維片層結構組成，具有優越的導電性能。作為石墨烯衍生物，氧化石墨烯、羧基化氧化石墨烯和氨基化氧化石墨烯的分散性更佳且功能基團更多，有利于其在生物醫學領域的應用。石墨烯衍生物能夠提高復合材料導電性，調節細胞行為；如在體外條件下增強施萬細胞的遷移和增殖，在體內條件下促進髓鞘化軸突的形成和植入部位的血管功能化。但是由于石墨烯家族的強π 鍵對細胞膜完整性的潛在損傷，石墨烯或其衍生物復合導電膜的生物相容性還比較差。聚多巴胺是一種具有大量兒茶酚基團的貽貝衍生分子，它通過多巴胺的氧化聚合過程，能夠緊密包覆在各種固體表面。而且聚多巴胺還具有優越的親水性和生物相容性，能用于包括神經支架表面的各種生物材料表面改性。本專利中，在聚吡咯-聚乳酸復合絲膜的基礎上復合石墨烯或其衍生物以提高導電持續性，同時復合聚多巴胺以提高細胞相容性，從而獲得導電性能和生物相容性俱佳的周圍神經支架。

目前，已有的發明一般通過兩種方式實現導電神經支架的制備，一種是混合型：將非導電生物材料與導電生物材料混合后制備成支架（CN201410478759.0、CN201610327773.X），或將非導電生物材料制備成支架后在導電生物材料的分散液中浸泡（CN201610806967.8）；另一種是核-殼結構：將非導電生物材料和導電生物材料分別制備成核層或殼層（CN201210280734.0、CN201110054237.4、CN201610118825.2、CN201810058190.0）。但這些混合型支架的導電性能較弱，核-殼結構的生物相容性則不太理想，因此，聚多巴胺和石墨烯或其衍生物復合在導電材料上，以兼顧神經支架的導電性能和生物相容性的聚吡咯-聚乳酸導電神經支架的研究或發明還未見公開。

發明內容

本專利的目的在于在聚吡咯-聚乳酸膜的基礎上復合石墨烯或其衍生物以提高導電持續性，同時復合聚多巴胺以提高細胞相容性，以獲得導電性能和生物相容性俱佳、適用于長距離周圍神經缺損的電刺激臨床修復的復合導電支架。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

聚多巴胺和石墨烯或其衍生物復合聚吡咯導電神經支架的制備方法，包括以下步驟：

a）靜電紡絲聚乳酸纖維膜：將聚乳酸溶于六氟異丙醇中配置成質量體積分數為5 wt%-10 wt%的紡絲液，8-15×10⁵ V/m的靜電場下紡絲10-100分鐘，在鍍氧化銦錫聚酯導電膜上制備成納米纖維膜，真空干燥箱中常溫干燥，得到聚乳酸纖維膜A；