[發明專利]一種壓電導電復合支架及其制備方法

有效

• 申請號: 202210509892.2
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN114984311B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 錢運;范存義;姚湘云;歐陽元明;黃晨;詹雷;嚴至文;蔣慧荃;王旭;孔令馳
• 申請（專利權）人: 上海市第六人民醫院
• 主分類號: A61L27/18
• 分類號: A61L27/18;A61L27/16;A61L27/08;A61L27/50;A61L27/54;A61F2/00;A61B17/11
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 郎祺

本發明的提供了一種壓電導電復合支架及其制備方法，壓電導電復合支架的長度為1cm?3cm，內徑為2.5mm?3.5mm，管壁厚度為0.4mm?0.45mm；壓電導電復合支架包括：內層以及套設于內層外的外層，外層的外周面上開設有若干納米溝槽；其中，內層由溶于二元有機溶劑的聚己內酯制得；外層由溶于二元有機溶劑的聚己內酯、聚乙烯吡咯烷酮、金屬有機框架材料的納米顆粒或石墨烯或其衍生物的納米顆粒中的至少一種制得；本發明通過同軸靜電紡絲一體成型技術構建一種壓電導電復合支架，材料毒副作用小，生物相容性好，無需外部電源或電極的植入，可有效提高組織再生速度；能夠影響巨噬細胞細胞膜的生物電水平，促進細胞內葡萄糖利用和產能，從而調控巨噬細胞由促炎表型向抗炎表型極化。

技術領域

本發明涉及神經導管領域，尤其涉及一種壓電導電復合支架及其制備方法。

背景技術

周圍神經缺損在臨床高發，致殘率高且治療棘手。組織工程產品的發展為長段周圍神經缺損提供了解決方案。周圍神經再生微環境的構建需要滿足免疫平衡、微血管化、微電傳導及代謝穩態四大要素，缺乏其中任意一種，都將導致神經修復失敗；通過制備具有炎癥調控作用的多功能電活性神經導管，有望重建周圍神經微環境，提高修復效率。

巨噬細胞在周圍神經損傷后迅速激活，大量巨噬細胞被募集到損傷局部清除細胞碎片，引起施旺細胞去分化，并啟動組織修復，對于早期神經再生具有重要意義。周圍神經具有良好的電活性，通過電刺激恢復電信號傳導是促進損傷后神經再生最直接有效的方法。此外，已有研究證明電刺激或生物電信號能夠影響細胞膜膜電位，從而調控巨噬細胞表型極化與功能轉換，參與重建損傷后炎癥微環境的平衡。目前國內外神經導管產品中不乏一些改良型設計，通過引入各類生物安全性高的導電材料，被證實能夠加速神經再生。然而單純依靠引入導電材料無法實現電信號的產生和傳輸，無法改變神經損傷后電流中斷的事實，實際應用中常常需要借助外加電流刺激；外源性電刺激存在操作不方便且刺激部位容易出現感染等不利因素，因此研發出無需外源性電刺激的自發電神經導管具有重要意義。

金屬有機框架材料(metal?organic?framework，MOF)是一類具有良好壓電性能，分子內孔隙的有機/無機雜化材料，由有機配體和金屬離子團聚自組裝形成，具有低密度、高孔隙率、比表面積大、孔徑可調節以及表面修飾能力和拓撲結構多樣性等優點；在微小的機械作用下可發生形變，晶胞中正負離子的相對位移使正負電荷中心不再重合，導致晶體發生宏觀極化，支架兩端面會出現異號電荷；損傷的組織中含有過多活性氧及酸性代謝產物，破壞MOF晶體結構產生變形，使得MOF顆粒中金屬離子，如Cu²⁺、Zn²⁺在周圍神經組織中釋放，緩釋的金屬離子能直接作用于細胞膜的膜電位，調控離子通道狀態；因此不同于傳統壓電材料，MOF顆粒可以直接扭轉再生組織中巨噬細胞的極化方向，從而抑制過度炎癥；此外，緩釋的Cu²⁺、Zn²⁺能激活細胞內超氧化物歧化酶，保護細胞免受氧化應激損傷；

現有功能化電活性神經導管可以提供精準高效的生物電刺激，促進雪旺細胞增殖分化，然而在巨噬細胞水平其材料-細胞界面的電響應效果不明顯，難以借助仿生電流實現周圍神經微環境中的免疫重塑；這是由于現有研究未深入探究神經導管在周圍神經修復過程中的生物效應及作用機理，從而無法借助神經電活動調控免疫細胞離子通道狀態并激活免疫代謝級聯反應，構建神經再生微環境。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種壓電導電復合支架及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

本發明的第一方面是提供一種壓電導電復合支架，所述壓電導電復合支架的長度為1cm-3cm，內徑為2.5mm-3.5mm，管壁厚度為0.4mm-0.45mm；所述壓電導電復合支架包括：內層以及套設于所述內層外的外層，所述外層的外周面上開設有若干納米溝槽；

其中，所述內層由溶于二元有機溶劑的聚己內酯制得；