[發(fā)明專(zhuān)利]一種導(dǎo)電可降解多功能組織工程支架及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110679495.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113425899B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅志強(qiáng);徐超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61L27/20
• 分類(lèi)號(hào): A61L27/20;A61L27/22;A61L27/12;A61L27/50;A61L27/52;A61L27/58;C08B37/08;C01B25/02;C01B25/08;C01B33/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專(zhuān)利中心 42201
• 代理人: 許恒恒

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種導(dǎo)電可降解多功能組織工程支架及其制備方法，其中用于形成導(dǎo)電且可降解的組織工程支架的前驅(qū)體，包括二維磷基納米材料、生物高分子材料和交聯(lián)劑，其中，生物高分子材料和交聯(lián)劑用于形成水凝膠支架的框架，二維磷基納米材料用于負(fù)載于水凝膠支架的內(nèi)部或表面以提高支架的導(dǎo)電性。本發(fā)明通過(guò)對(duì)支架及其前驅(qū)體的關(guān)鍵組成進(jìn)行改進(jìn)，引入二維磷基納米材料，與生物高分子材料(如自然界中天然存在的天然高分子材料)配合，參與形成本發(fā)明中的導(dǎo)電可降解多功能組織工程支架及其前驅(qū)體，得到的組織工程支架具有可導(dǎo)電、可降解的功能，并且能夠引導(dǎo)神經(jīng)再生，極大的促進(jìn)神經(jīng)損傷區(qū)域的功能恢復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種導(dǎo)電可降解多功能組織工程支架及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，脊髓損傷發(fā)生率呈現(xiàn)逐年增高的趨勢(shì)。脊髓損傷是脊柱損傷最嚴(yán)重的并發(fā)癥，往往導(dǎo)致?lián)p傷節(jié)段以下肢體嚴(yán)重的功能障礙。脊髓損傷不僅會(huì)給患者本人帶來(lái)身體和心理的嚴(yán)重傷害，還會(huì)對(duì)整個(gè)社會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。由于脊髓損傷所導(dǎo)致的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失，針對(duì)脊髓損傷的預(yù)防、治療和康復(fù)已成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)界的一大課題。

可植入支架是提供細(xì)胞支撐的有效策略。臨床上最常用的移植材料是自體神經(jīng)，但是供體直徑細(xì)，可取數(shù)量極為有限，難以滿(mǎn)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(chǎn)生酸性有害物質(zhì)、不導(dǎo)電，也無(wú)法滿(mǎn)足神經(jīng)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(fù)受損神經(jīng)的功能，且治療周期長(zhǎng)，治療成本高。因此，發(fā)展一種更加優(yōu)良的材料和方法便成為醫(yī)療研究領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

神經(jīng)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(fù)難題。構(gòu)建全新的支架代替損傷或者缺損的組織，從而成功解決因?yàn)樯窠?jīng)損傷移植物缺乏和替代物導(dǎo)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(jīng)組織支架材料應(yīng)具有模擬神經(jīng)組織形狀的三維結(jié)構(gòu)，并且要求其滿(mǎn)足生物相容性好、高電導(dǎo)率、無(wú)抗原性、容易獲得且成本低廉等基本條件。這也正是本領(lǐng)域的科研人員長(zhǎng)期以來(lái)最重要的研究方向之一。

近年來(lái)，不少科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)投入了大量的人力、物力與財(cái)力對(duì)神經(jīng)修復(fù)材料進(jìn)行研究。但是已有報(bào)道的神經(jīng)修復(fù)策略中缺乏一種理想的神經(jīng)修復(fù)材料，能為神經(jīng)再生提供最佳的生物學(xué)和理化微環(huán)境，實(shí)現(xiàn)加速促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)的目的。即，需要一種改性的類(lèi)似神經(jīng)纖維結(jié)構(gòu)的、細(xì)胞相容性好、高電導(dǎo)率的制作神經(jīng)支架的材料，為神經(jīng)修復(fù)提供更好的解決方案。

目前研究廣泛的導(dǎo)電高分子包括：聚苯胺，聚吡咯，聚乙烯二氧噻吩，然而，這些常用的導(dǎo)電高分子材料均不可降解，制約其在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。例如，中國(guó)專(zhuān)利CN201210231871公開(kāi)了一種三維仿生電極化梯度孔神經(jīng)導(dǎo)管的構(gòu)建及其制備，雖然它也公開(kāi)了神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法，但仍存在導(dǎo)管不導(dǎo)電的問(wèn)題；中國(guó)專(zhuān)利CN20131045578公開(kāi)了一種用于修復(fù)脊髓損傷的圓柱體支架及其應(yīng)用方法，雖然它也公開(kāi)了一種用于修復(fù)脊髓損傷的圓柱體支架的制備方法，但仍存在支架不可導(dǎo)電的問(wèn)題。又例如，中國(guó)專(zhuān)利CN201610166842公開(kāi)了一種納米聚吡咯甲殼素神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法，雖然它也公開(kāi)了導(dǎo)電神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法，但仍存在聚吡咯不可降解的問(wèn)題。因此，如何提高電活性神經(jīng)植入材料的降解性能，是其研究和發(fā)展的重中之重。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)電可降解多功能組織工程支架及其制備方法，其中通過(guò)對(duì)支架及其前驅(qū)體的關(guān)鍵組成進(jìn)行改進(jìn)，引入二維磷基納米材料，磷基納米材料作為新型二維材料，其具有類(lèi)似石墨烯的結(jié)構(gòu)和生物化學(xué)特性，具有導(dǎo)電性和生物降解性能，與生物高分子材料(如自然界中天然存在的天然高分子材料，當(dāng)然也可以預(yù)先對(duì)這些天然高分子材料進(jìn)行改性)配合，參與形成本發(fā)明中的導(dǎo)電可降解多功能組織工程支架及其前驅(qū)體，得到的組織工程支架具有可導(dǎo)電、可降解的功能，并且能夠引導(dǎo)神經(jīng)再生，極大的促進(jìn)神經(jīng)損傷區(qū)域的功能恢復(fù)。