CN101708345A - 京尼平固定神经营养因子的人工神经移植物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种京尼平固定神经营养因子的人工神经移植物及其制备方法，产品包括神经移植物支架材料，神经移植物支架材料上有经京尼平交联的神经营养因子。制备方法包括在神经移植物支架材料溶液里加入京尼平溶液和神经营养因子溶液，然后将溶液进行成型加工，同时固化交联，得到所需要的人工神经移植物。本发明的产品含神经营养因子，所用材料均为可降解性材料，与人体有着良好的生物相容性。制得的产品不含有由于制备工艺带入的外源性毒、副作用物质。

Description

京尼平固定神经营养因子的人工神经移植物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种人工神经移植物及其制备方法。
背景技术：
现实社会中交通事故、工伤事故、运动意外及临床手术等事件均会造成周围神经损伤，临床上但当中长距离的神经缺损不能依靠端对端的缝合来弥补神经缺失时，就不得不依靠移植物来桥接修复。近年来，基于生命科学与工程学的原理和技术发展起来的组织工程学为构建神经移植替代品提供了一条新的出路。采用组织工程技术修复神经损伤的研究主要集中在设计和构建新的组织工程神经桥接装置，目前这类桥接物通常是单独采用生物材料，通过将其加工成管状结构的神经引导通道，为神经的再生提供适当的空间和引导作用。但对于长距离、粗大神经缺损，这类单纯由生物材料组成的导管由于缺乏神经营养因子等微环境物质的支持，取得的修复效果非常有限。这可能是因为长距离神经缺损修复早期，神经断端内细胞分泌的神经营养因子有限，难以在长距离或较粗的神经导管中发挥作用。
已有的研究表明，在神经缺损修复中需要生物微环境如神经营养因子等物质的作用，这提示我们如果人工神经移植物上含有一定浓度的神经营养因子，将能够提高缺损神经的修复效果，尤其是对长距离、粗大神经缺损。因此，理想的组织工程人工神经移植物应该包含支架材料、神经营养因子和种子细胞三部分，其中支架材料应具有良好的力学性能、通透性能、生物相容性和生物可降解性；神经营养因子应具有合适浓度、良好释放率和尽量长的释放时间。
从2007年以来，随着人工神经移植物材料研究的逐渐成熟和完善，在材料上固定神经生长因子这方面的研究逐步成为神经再生领域的一个研究热点，有人采用直接包埋法将不同剂量的NGF固定在不同工艺制备的丝素蛋白材料上，然后考察了各自体外释放NGF的情况及与PC12细胞共培养后促进细胞分化的情况。
京尼平是存在于果实中的环烯醚萜苷，具有广泛的生物活性，如抗病毒、抗菌、抗肿瘤、抗氧化等。1999年有人用京尼平交联的明胶基创口粘贴膜具有优异的使用性能，具有低的急性毒性，在鼠中的LD50是382mg/kg，它的毒性比常用的戊二醛的毒性低10,000倍。京尼平作为一种天然交联剂，在明胶、壳聚糖等含氨基的生物大分子材料的改性方面有了较多的研究报道。如有人通过京尼平的交联作用，提高明胶薄膜的强度，降低其水容性等。关于京尼平与含氨基的生物大分子物质发生交联反应的机理目前尚无统一的认识，随着反应条件(主要是温度和pH值)的不同，可能有不同的反应机理。一般认为在较低的温度(35℃左右)和弱碱性介质(pH＝7.5-8.0)中，京尼平以3种异构体的形式处于平衡状态存在。京尼平的二醛结构，使其易发生聚合。至于京尼平是以单体的形式还是以二聚体或多聚体的形式与氨基酸的生物大分子反应，目前还没有定论。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种含神经营养因子的京尼平固定神经营养因子的人工神经移植物及其制备方法。
本发明的技术解决方案是：
一种京尼平固定神经营养因子的人工神经移植物，其特征是：包括神经移植物支架材料，神经移植物支架材料上有经京尼平交联的神经营养因子。
神经营养因子为神经生长因子、脑源神经营养因子、神经营养因子3、碱性成纤维细胞生长因子、胶质细胞源神经营养因子中的一种或多种。
人工神经移植物支架材料为壳聚糖、丝素蛋白、胶原、明胶中的一种或多种。
一种京尼平固定神经营养因子的人工神经移植物的制备方法，其特征是：在神经移植物支架材料溶液里加入京尼平溶液和神经营养因子溶液，然后将溶液进行成型加工，同时固化交联，得到所需要的人工神经移植物。
神经移植物支架材料溶液与京尼平溶液的体积比从0.2∶1-1∶4。
神经营养因子在神经移植物支架材料、京尼平及神经营养因子混合液中的浓度为1μg/ml-800g/ml。
本发明的产品含神经营养因子，所用材料均为可降解性材料，与人体有着良好的生物相容性。制得的产品不含有由于制备工艺带入的外源性毒、副作用物质。导管管壁具有丰富微孔的三唯结构，为神经细胞生长过程所需的营养物质的输送提供了必须的途径，使用效果好。为神经细胞的生长提供了必要的诱导作用和必须的生长空间。我们将以上制得的产品在体外与神经组织细胞联合培养，经形态观察、酶代谢活力测定、神经生长因子的测定，显示该产品具有良好的生物相容性。大鼠动物体内使用该产品修复坐骨神经1厘米距离缺损，标明该产品能有利于神经再生，导致恢复损伤神经功能的恢复，同时该产品具有很好的组织相容性。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式：
实施例1：
将蚕丝在弱碱溶液(0.1～10％重量浓度的碳酸钠或0.1～10％重量浓度的碳酸钾)中50～100℃加热处理，然后将处理后的纤维用蒸馏水清洗得到丝素蛋白纤维，将上述制备的部分蚕丝丝素蛋白纤维于25-80℃(例25℃、50℃、80℃)下，溶解在氯化钙、乙醇和水的三元体系中(摩尔比是氯化钙∶乙醇∶水＝1∶2∶8)，溶解时间为0.5～6小时(例0.5、3、6小时)将溶解的混合溶液装入纤维素膜袋，用蒸馏水透析得到含1-10％丝素蛋白水溶液，加入10mM京尼平溶液和神经营养因子溶液，丝素蛋白水溶液与京尼平溶液体积比为0.2∶1-1∶4(例0.5∶1、1∶1、1∶2)，神经营养因子在神经移植物支架材料、京尼平及神经营养因子混合液中的浓度为1μg/ml-800g/ml，种类有神经生长因子(NGF)、脑源神经营养因子(BDNF)、神经营养因子3(NT-3)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、胶质细胞源神经营养因子(GDNF)等中的一种或多种，然后将溶液注入模具，交联和干燥得到含神经营养因子的丝素蛋白人工神经移植物。
实施例2：
将壳聚糖用弱酸溶解，弱酸是醋酸(或磷酸、柠檬酸、乳酸)，乳酸的浓度为0.5～15％(例2％、8％、15％)，壳聚糖的浓度为0.5-5％(例0.5％、2％、5％)。加入一定量的10mM京尼平溶液和神经营养因子溶液，丝素蛋白水溶液与京尼平溶液体积比为(0.2∶1-1∶4，例0.5∶1、1∶1、1∶2)，神经营养因子在神经移植物支架材料、京尼平及神经营养因子混合液中的浓度为1μg/ml-800g/ml，种类有神经生长因子(NGF)、脑源神经营养因子(BDNF)、神经营养因子3(NT-3)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、胶质细胞源神经营养因子(GDNF)等中的一种或多种，然后将溶液注入模具，交联和干燥得到含神经营养因子的壳聚糖人工神经移植物。
实施例3：
将浓度为0.5-5％(例0.5％、2％、5％)胶原溶液加入一定量的10mM京尼平溶液，和神经营养因子溶液，丝素蛋白水溶液与京尼平溶液体积比为体积比从0.2∶1-1∶4(例0.5∶1、1∶1、1∶2)，神经营养因子在神经移植物支架材料、京尼平及神经营养因子混合液中的浓度为1μg/ml-800g/ml，种类有神经生长因子(NGF)、脑源神经营养因子(BDNF)、神经营养因子3(NT-3)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、胶质细胞源神经营养因子(GDNF)等中的一种或多种，然后将溶液注入模具，交联和干燥得到含神经营养因子的胶原蛋白人工神经移植物。
实施例4：
将明胶用热水溶解，明胶的浓度为0.5-5％(例0.5％、2％、5％)，加入一定量的10mM京尼平溶液和神经营养因子溶液，丝素蛋白水溶液与京尼平溶液体积比为0.2∶1-1∶4(例0.5∶1、1∶1、1∶2)，神经营养因子在神经移植物支架材料、京尼平及神经营养因子混合液中的浓度为1μg/ml-800g/ml，种类有神经生长因子(NGF)、脑源神经营养因子(BDNF)、神经营养因子3(NT-3)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、胶质细胞源神经营养因子(GDNF)等中的一种或多种，然后将溶液注入模具，交联和干燥得到含神经营养因子的明胶人工神经移植物。

Claims (6)

1.一种京尼平固定神经营养因子的人工神经移植物，其特征是：包括神经移植物支架材料，神经移植物支架材料上有经京尼平交联的神经营养因子。
2.根据权利要求1所述的京尼平固定神经营养因子的人工神经移植物，其特征是：神经营养因子为神经生长因子、脑源神经营养因子、神经营养因子3、碱性成纤维细胞生长因子、胶质细胞源神经营养因子中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的京尼平固定神经营养因子的人工神经移植物，其特征是：人工神经移植物支架材料为壳聚糖、丝素蛋白、胶原、明胶中的一种或多种。
4.一种权利要求1所述的京尼平固定神经营养因子的人工神经移植物的制备方法，其特征是：在神经移植物支架材料溶液里加入京尼平溶液和神经营养因子溶液，然后将溶液进行成型加工，同时固化交联，得到所需要的人工神经移植物。
5.根据权利要求4所述的京尼平固定神经营养因子的人工神经移植物的制备方法，其特征是：神经移植物支架材料溶液与京尼平溶液的体积比从0.2∶1-1∶4。
6.根据权利要求4所述的京尼平固定神经营养因子的人工神经移植物的制备方法，其特征是：神经营养因子在神经移植物支架材料、京尼平及神经营养因子混合液中的浓度为1μg/ml-800g/ml。
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