一種復(fù)合干細(xì)胞的仿生神經(jīng)導(dǎo)管制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種復(fù)合干細(xì)胞的仿生神經(jīng)導(dǎo)管，包括編織管側(cè)壁，所述編織管側(cè)壁圍成圓管，在編織管側(cè)壁內(nèi)設(shè)有凝膠和干細(xì)胞。本實(shí)用新型專利技術(shù)具有以下的特點(diǎn)和有益效果：神經(jīng)導(dǎo)管所用材料為高分子可降解材料，材料易得，具備一定的強(qiáng)度且生物相容性好；通過編織得到的神經(jīng)導(dǎo)管側(cè)壁具有較多孔隙、具有一致的方向性，可以通過編織方法的不同，調(diào)節(jié)導(dǎo)管側(cè)壁的致密疏松程度，利于營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸和交換；常壓等離子體射流處理增加了神經(jīng)導(dǎo)管編織纖維表面積，提高導(dǎo)管的親水性和細(xì)胞親和力；凝膠在導(dǎo)管內(nèi)呈半凝固狀態(tài)，形成支持界面和物質(zhì)交換界面，有利于干細(xì)胞均勻分布在導(dǎo)管內(nèi)部并定植、分化，有利于再生神經(jīng)軸突生長、髓鞘形成，有利于長段神經(jīng)修復(fù)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種復(fù)合干細(xì)胞的仿生神經(jīng)導(dǎo)管
本技術(shù)涉及一種神經(jīng)導(dǎo)管，尤其涉及一種復(fù)合干細(xì)胞的仿生神經(jīng)導(dǎo)管。
技術(shù)介紹
神經(jīng)纖維缺損常由于創(chuàng)傷、擠壓、手術(shù)等原因?qū)е禄颊呱窠?jīng)纖維直接或者間接受到損傷而造成。典型表現(xiàn)包括運(yùn)動障礙、感覺障礙和自主神經(jīng)功能障礙。神經(jīng)纖維損傷后的修復(fù)與多種因素有關(guān)，但普遍存在著時(shí)間長、預(yù)后差等多種問題，甚至部分神經(jīng)纖維的損傷、斷裂、缺損根本無法修復(fù)，嚴(yán)重者將導(dǎo)致終身殘疾。故神經(jīng)纖維損傷后的再生和功能恢復(fù)一直是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的熱門課題。設(shè)計(jì)具有良好的生物相容性、生物可降解性和力學(xué)性能的神經(jīng)導(dǎo)管是臨床醫(yī)學(xué)的重大需求。目前，自體神經(jīng)移植作為神經(jīng)纖維損傷的金標(biāo)準(zhǔn)，是橋接修復(fù)神經(jīng)缺損的經(jīng)典方法，但這種方法存在一定缺陷，除供體來源有限，會造成供體部位部分功能喪失及永久性神經(jīng)損傷，還受可修復(fù)長度、癱痕形成等問題的限制。當(dāng)前研究著重于發(fā)展能夠通過設(shè)計(jì)仿生物理結(jié)構(gòu)促使再生神經(jīng)通過損傷區(qū)的神經(jīng)導(dǎo)管。具備單孔狀截面結(jié)構(gòu)的人工神經(jīng)導(dǎo)管，在神經(jīng)纖維再生過程中，可提供足夠的力學(xué)支撐，以確保再生神經(jīng)纖維不被塌陷或受壓迫的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)以及體內(nèi)組織所阻擋。但由于神經(jīng)纖維是神經(jīng)元軸突的集合，每個(gè)神經(jīng)元要正確執(zhí)行各自的功能，需要通過雪旺細(xì)胞在軸突表面形成的髓鞘，為其提供支持和營養(yǎng)并傳導(dǎo)神經(jīng)沖動。缺損的神經(jīng)纖維的再生過程中，神經(jīng)斷端的雪旺細(xì)胞可不斷增殖、移行至神經(jīng)纖維缺損局部。但是在長段神經(jīng)缺損情況下，由于局部炎癥反應(yīng)及纖維疤痕組織的長入，雪旺細(xì)胞的增殖、移行速度往往無法滿足神經(jīng)軸突修復(fù)的需要。近年來研究發(fā)現(xiàn)，成年動物哺乳的組織中仍然存在干細(xì)胞，具有多向分化的能力，經(jīng)過20－30個(gè)培養(yǎng)周期仍能保持其多向分化潛能。在適當(dāng)?shù)臈l件下可分化為骨骼肌細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、中樞神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等。干細(xì)胞在組織工程研究中有來源廣泛、取材方便、自體取材、不存在倫理問題等優(yōu)勢，是組織工程研究、功能細(xì)胞再生以及動物創(chuàng)傷模型研究中的理想種子細(xì)胞。既往的神經(jīng)導(dǎo)管多采用可降解材料注模制備。然而高分子材料親水性差、細(xì)胞吸附力弱，在制作細(xì)胞與支架材料復(fù)合物時(shí)，往往效果不甚理想。若在制備過程中加入造孔劑，殘留物存在潛在細(xì)胞毒性，影響神經(jīng)生長的危險(xiǎn)；采用制備條件控制法造孔又存在孔隙不連續(xù)，缺乏方向性的缺點(diǎn)，因此導(dǎo)管的高度仿生化是制備人工神經(jīng)導(dǎo)管的目標(biāo)。為了提供缺損神經(jīng)纖維的良好修復(fù)再生條件，需要神經(jīng)導(dǎo)管具備一定的強(qiáng)度、通透性以及較好的細(xì)胞親和力、親水性和較大的表面積，從而在保持神經(jīng)軸突生長通道通暢、方便營養(yǎng)物質(zhì)自由擴(kuò)散的同時(shí)，為細(xì)胞提供良好的支持和生長界面；神經(jīng)導(dǎo)管內(nèi)部亦需要有大量雪旺細(xì)胞為再生神經(jīng)軸突提供營養(yǎng)、支持并形成髓鞘結(jié)構(gòu)，以便于神經(jīng)軸突再生以及神經(jīng)功能的恢復(fù)。故而需要設(shè)計(jì)既能提高神經(jīng)纖維的結(jié)構(gòu)修復(fù)程度又能提高神經(jīng)纖維的修復(fù)速度的神經(jīng)導(dǎo)管。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種由高分子絲線采用編織工藝制作成可降解的編織管，并通過常壓等離子體處理后，將培養(yǎng)擴(kuò)增獲得的哺乳動物干細(xì)胞制成凝膠懸液，將編織管與干細(xì)胞凝膠懸液復(fù)合組裝而成仿生神經(jīng)導(dǎo)管。具有較好的仿生結(jié)構(gòu)并能獲得較快的神經(jīng)纖維修復(fù)速度，提高了神經(jīng)纖維修復(fù)的效果。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本技術(shù)采用了以下技術(shù)方案：這種復(fù)合干細(xì)胞的仿生神經(jīng)導(dǎo)管，包括編織管側(cè)壁，所述編織管側(cè)壁圍成圓管，在編織管側(cè)壁內(nèi)設(shè)有凝膠和干細(xì)胞。作為優(yōu)選：所述編織管側(cè)壁的編織紗為2-4股長絲并捻而成，捻度為200-300捻/m。長絲平均細(xì)度6-12tex，為2-3股復(fù)絲組成，每根復(fù)絲中包含6-12根單絲，單絲直徑10-18μm。作為優(yōu)選：所述編織管側(cè)壁圍成的導(dǎo)管的長度為5-100mm，內(nèi)徑為3-5mm，壁厚為0.5-0.8mm。本技術(shù)具有以下的特點(diǎn)和有益效果：1)神經(jīng)導(dǎo)管所用材料為高分子可降解材料，材料易得，具備一定的強(qiáng)度且生物相容性好；2)通過編織得到的神經(jīng)導(dǎo)管側(cè)壁具有較多孔隙、具有一致的方向性，可以通過編織方法的不同，調(diào)節(jié)導(dǎo)管側(cè)壁的致密疏松程度，利于營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸和交換；3)常壓等離子體射流處理增加了神經(jīng)導(dǎo)管編織纖維表面積，提高導(dǎo)管的親水性和細(xì)胞親和力；4)凝膠在導(dǎo)管內(nèi)呈半凝固狀態(tài)，形成支持界面和物質(zhì)交換界面，有利于干細(xì)胞均勻分布在導(dǎo)管內(nèi)部并定植、分化，有利于再生神經(jīng)軸突生長、髓鞘形成，有利于長段神經(jīng)修復(fù)；5)本技術(shù)的制備方法步驟簡單，制作成本低，經(jīng)濟(jì)效益高。附圖說明圖1為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為再生神經(jīng)的功能恢復(fù)比較圖；附圖標(biāo)記說明：編織管側(cè)壁1、凝膠2、干細(xì)胞3。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本技術(shù)做進(jìn)一步描述。下述實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本技術(shù)。應(yīng)當(dāng)指出，對于本
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本技術(shù)原理的前提下，還可以對本技術(shù)進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本技術(shù)權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。實(shí)施例11)編織線的制備:制作直徑12μm的單絲，8根單絲制作成復(fù)絲，2股復(fù)絲制作成長絲，將2股平均細(xì)度6tex的長絲，在溫度25℃、相對濕度70％的大氣條件下，按200捻/m將2股長絲并捻成編織線；2)編織管的制作:將編織線在10錠立式錠子編織機(jī)上，溫度20℃，相對濕度65％環(huán)境下，采用赫格利斯編織工藝進(jìn)行編織，編織角為45°，套管內(nèi)徑為3mm，壁厚為0.5mm；3)常壓等離子體處理:所用氣體為氦氣，氣體溫度為90℃，流量為6L/min，處理時(shí)長為8min；4)從自體或異體哺乳動物獲得的骨髓基質(zhì)干細(xì)胞，并置于37℃、5％CO2、95％濕度的培養(yǎng)箱中擴(kuò)增，通過傳代純化；5)在4℃的環(huán)境中，將收集的干細(xì)胞懸浮于ECM凝膠制成懸液，懸液的濃度為5×106cells/ml；6)神經(jīng)導(dǎo)管的組裝：在25℃的環(huán)境中，以1ul/min的注射速度，將干細(xì)胞凝膠懸液緩緩注入編織導(dǎo)管中，組裝形成仿生神經(jīng)導(dǎo)管。實(shí)施例21)編織線的制備:制作直徑14μm的單絲，6根單絲制作成復(fù)絲，2股復(fù)絲制作成長絲，將3股平均細(xì)度8tex的長絲，在溫度25℃、相對濕度70％的大氣條件下，按250捻/m將2股長絲并捻成編織線；2)編織管的制作:將編織線在12錠立式錠子編織機(jī)上，溫度20℃，相對濕度65％環(huán)境下，采用二維三軸向編織工藝，編織角為55°，套管內(nèi)徑為4mm，壁厚為0.6mm；3)常壓等離子體處理:所用氣體為氦氣，氣體溫度為100℃，流量為10L/min，處理時(shí)長為6min；4)從自體或異體哺乳動物獲得的胚胎干細(xì)胞，并置于37℃、5％CO2、95％濕度的培養(yǎng)箱中擴(kuò)增，通過傳代純化；5)在4℃的環(huán)境中，將收集的干細(xì)胞懸浮于ECM凝膠制成懸液，懸液的濃度為1×107cells/ml6)神經(jīng)導(dǎo)管的組裝：在28℃的環(huán)境中，以1.5ul/min的注射速度，將干細(xì)胞凝膠懸液緩緩注入編織導(dǎo)管中，組裝形成仿生神經(jīng)導(dǎo)管。實(shí)施例1-2的神經(jīng)導(dǎo)管促進(jìn)再生神經(jīng)功能恢復(fù)的比較如下：再生神經(jīng)的功能恢復(fù)比較如圖3所示。不同導(dǎo)管修復(fù)大鼠神經(jīng)缺損6周后，用行走足印對比法來計(jì)算坐骨神經(jīng)指數(shù)(SFI)并進(jìn)行比較。導(dǎo)管+干細(xì)胞組與單純導(dǎo)管組及自體組SFI值均存在明顯差異(P<0.05)。導(dǎo)管+干細(xì)胞組SFI值雖不及自體組(P<0.05)，但要優(yōu)于與單純導(dǎo)管組神經(jīng)修復(fù)組(P<0.05)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種復(fù)合干細(xì)胞的仿生神經(jīng)導(dǎo)管，其特征在于：包括編織管側(cè)壁(1)，所述編織管側(cè)壁(1)圍成圓管，在編織管側(cè)壁(1)內(nèi)設(shè)有凝膠(2)和干細(xì)胞(3)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種復(fù)合干細(xì)胞的仿生神經(jīng)導(dǎo)管，其特征在于：包括編織管側(cè)壁(1)，所述編織管側(cè)壁(1)圍成圓管，在編織管側(cè)壁(1)內(nèi)設(shè)有凝膠(2)和干細(xì)胞(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合干細(xì)胞的仿生神經(jīng)導(dǎo)管，其特征在于：所述編織管側(cè)壁(1)的編織紗為2-4股長絲并捻而成，捻度為200-...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周佳，厲民，王崢，
申請(專利權(quán))人：浙江省人民醫(yī)院，
類型：新型
國別省市：浙江,33