CN111281599A - 一种增强型人工神经导管及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增强型人工神经导管，其特征是由酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架形成的管状结构和生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料组成。所述增强型人工神经导管在制备损伤神经、缺损神经修复用的神经导管或神经桥接管中的应用。本发明的优点：一是本发明的人工神经导管的管状结构中有生物纤维支架，因此力学强度要大于不含纤维支架的人工神经导管；二是在促进损伤神经修复的功能性方面通过生物纤维载体和长效缓释神经营养因子而得到增强；三是本发明的人工神经导管的主要成分是生物可降解材料，其体内生物组织相容性好，生物安全性高，在完成神经修复后可在体内完全降解，避免长期存留。因此，本发明的增强型人工神经导管，为损伤神经的再生修复提供适宜微环境条件，达到促进和加快损伤神经修复再生的目的。

Description

一种增强型人工神经导管及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种体内植入生物医用材料，特别是涉及一种增强型人工神经导管及其制备方法和应用，属于生物医用材料领域。

背景技术

神经损伤修复是临床上一个极具挑战性的难题。机械创伤、交通事故等都可能导致严重的周围神经损伤，神经损伤后使受累神经所支配的远端肢体出现感觉和运动功能缺失，导致肢体残疾，给患者带来严重的生活质量下降。小段神经的缺损可通过神经的自身修复能力自行恢复，长段缺损神经的修复则是无法自行恢复，需要借助外科的自体神经移植或植入神经桥接物来引导近侧端再生神经的生长进行修复。

神经导管是神经桥接物研究的热点，可以用于长距离的周围神经缺损修复，经神经套管术，新生神经纤维通过导管从近端长入远端，完成神经的再生。理想的神经导管作为神经再生室，可以提供神经纤维生长空隙，引导受损神经再生，能够阻止外部组织的侵入，能为神经组织提供良好的再生环境。可降解神经导管具有良好的生物相容性、安全无毒、可被人体吸收，是目前研究的热点。可降解神经导管的材料多集中在聚乳酸、聚羟基乙酸、壳聚糖、胶原等，也可在内部填充神经营养因子、胶原、纤维等诱导物。但目前可供选择的材料仍然不理想，如可能存在免疫原性风险，降解物产生的局部酸性或局部炎症不利于神经生长等，难以为神经生长提供良好环境，不利于神经生长修复，因此还没有理想的促进神经修复的人工神经导管进入实际应用。

神经营养因子、黏附因子对于受损神经的再生非常重要，构成了神经再生的内部微环境，雪旺细胞增殖并形成排列规则的轴突再生通道，受损神经近端长出新的轴芽，沿着轴突再生通道向远端延伸。因此，神经营养因子、黏附因子构成的内部微环境，雪旺细胞的再生和排列，对于损伤神经的修复非常重要。因此，在人工神经导管制备中，添加神经营养因子，对于促进损伤神经的修复是必要的。申请公布号为CN102343112A的发明专利申请公开了一种含神经营养因子的壳聚糖人工神经移植物及制备方法，制备了壳聚糖多空隙结构的人工神经移植物支架，将神经营养因子通过浸泡吸附固定在人工神经移植物的多孔隙结构中，由此构成了含神经营养因子的壳聚糖人工神经移植物。但这种浸泡吸附是一种没有外力干扰的物理吸附过程，吸附的神经营养因子在体液环境下是不稳定的，释放吸收时间短。申请公布号为CN 103933619 A的发明专利申请公开了一种神经修复材料及其制备方法，所述神经修复材料是将促进神经生长的细胞因子包埋于由纤维蛋白原、纤粘连蛋白、肝素、纤维蛋白稳定因子、凝血酶和氯化钙形成的控释载体，再预装于天然材料或人工材料形成的神经修复导管内部。这种包埋的神经营养因子比物理吸附的营养因子更稳定，但该发明的控释载体的主要成分是纤维蛋白原、凝血酶等血液蛋白制品，而血液蛋白制品价格昂贵，同时也存在免疫原性的风险。因此，在生物安全性的前提下，制备能够长期释放营养因子的人工神经导管，满足损伤神经修复全过程的需要，这在技术上还有待突破。另一方面，缺损神经的修复需要数月的时间，神经导管作为缺损神经的桥接物，其力学强度是一个重要的指标，需要提高其力学强度，以免在机体活动中发生损坏。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种体内生物组织相容性好、生物安全性高、可在体内完全降解、力学强度好、且具有长效缓释作用的增强型人工神经导管，本发明的目的是增强导管的力学强度，通过增加促进神经生长的内部填充材料，使其具有长效缓释神经营养因子的作用，并为雪旺细胞再生和排列提供基质，达到促进雪旺细胞增殖和加速损伤神经再生的目的，以弥补现有技术的上述不足。

本发明的另一个目的是提供一种上述增强型人工神经导管的制备方法。

本发明的第三个目的是提供上述增强型人工神经导管在制备损伤神经、缺损神经修复用的神经导管或神经桥接管中的应用。

一种增强型人工神经导管，其特征是由酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架形成的管状结构和生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料组成。

所述酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架形成的管状结构，是由酰基化氨基多糖膜和生物纤维支架组成的管状结构，所述生物纤维支架被包埋或被镶嵌在酰基化氨基多糖膜的内部；所述管状结构的管壁厚度为0.1mm～3mm，管腔内直径为1mm～20mm，长度不限，根据需要裁切。

所述的酰基化氨基多糖，是酰基化壳聚糖衍生物和/或酰基化甲壳素衍生物中的一种或几种；所述的酰基化氨基多糖，其酰基摩尔百分含量大于0，小于300%。

所述的酰基化壳聚糖衍生物，包括但不限于乙酰化壳聚糖、丙酰化壳聚糖、丁酰化壳聚糖、己酰化壳聚糖、辛酰化壳聚糖、癸酰化壳聚糖、月桂酰化壳聚糖、棕榈酰化壳聚糖中的一种或几种，或者是含有乙酰基、丙酰基、丁酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、月桂酰基、棕榈酰基中的一种或几种酰基的酰基化壳聚糖，或者其它脂肪族或芳香族酰基化壳聚糖。

所述的酰基化甲壳素衍生物，包括但不限于乙酰化甲壳素、丙酰化甲壳素、丁酰化甲壳素、己酰化甲壳素、辛酰化甲壳素、癸酰化甲壳素、月桂酰化甲壳素、棕榈酰化甲壳素中的一种或几种，或者是含有乙酰基、丙酰基、丁酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、月桂酰基、棕榈酰基中的一种或几种酰基的酰基化甲壳素，或者其它脂肪族或芳香族酰基化甲壳素。

所述的生物纤维支架，是生物纤维经编排或纺纱形成的丝状或线状物，或生物纤维经机织、针织、编织及其它纺织技术形成的管状或带状织物，生物纤维支架可密可疏，可以有网孔。

所述的生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料，是生物纤维载体复合负载有神经营养因子的生物水凝胶形成的缓释层的管内填充材料；所述的生物纤维载体，是生物纤维经编排或纺纱形成的丝状或线状物，或生物纤维经机织、针织、编织及其它纺织技术形成的管状或带状织物，生物纤维载体可密可疏，可以有网孔；所述的负载有神经营养因子的生物水凝胶形成的缓释层，是负载有神经营养因子的温敏性或光敏性或自交联特性的生物水凝胶交联凝固包绕在生物纤维载体上形成的缓释层；所述的管内填充材料的神经营养因子负载量是每克生物纤维载体负载1ng～10mg神经营养因子，也可根据具体情况调节添加量。

所述神经营养因子包括神经生长因子（NGF）、脑源神经营养因子（BDNF）、胶质细胞源神经营养因子（GNDF）、神经营养因子3（NT3）中的一种或几种，以及其它促进神经再生的营养因子。

所述生物纤维，包括但不限于丝素蛋白纤维、海藻酸及其衍生物纤维、纤维素衍生物纤维、壳聚糖及其衍生物纤维、甲壳素及其衍生物纤维中的一种或几种；所述生物纤维具有水不完全溶解特征，或控制化学修饰程度使其具有水不完全溶解特征；所述的海藻酸及其衍生物纤维，包括但不限于海藻酸及其盐的纤维及其它化学修饰的海藻酸衍生物纤维；所述的纤维素衍生物纤维，包括但不限于羧甲基纤维素纤维、羧乙基纤维素纤维、磺酸化纤维素纤维、氧化纤维素纤维及其它化学修饰的纤维素衍生物纤维；所述的壳聚糖及其衍生物纤维，包括但不限于壳聚糖纤维、羧甲基壳聚糖纤维、羧乙基壳聚糖纤维、磺酸化壳聚糖纤维、琥珀酰壳聚糖纤维、乙酰化壳聚糖纤维及其它壳聚糖衍生物纤维；所述甲壳素及其衍生物纤维，包括但不限于甲壳素纤维、羧甲基甲壳素纤维、羧乙基甲壳素纤维、磺酸化甲壳素纤维、乙酰化甲壳素纤维及其它化学修饰的甲壳素衍生物纤维。

上述增强型人工神经导管的制备方法，包括以下步骤：

（1）酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架的管状结构的制备：以乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、甲酸或二氯甲烷为溶剂，配制成质量百分浓度为0.5～30%的酰基化氨基多糖胶液；开启带有制管模具的制管机，将酰基化氨基多糖胶液均匀地涂层在制管模具表面，将生物纤维支架编排或缠绕或套在制管模具上，继续将酰基化氨基多糖胶液均匀涂层在制管模具上，室温或控温加热干燥，使生物纤维支架被包埋或镶嵌在氨基多糖胶液干燥成膜的内部；经乙醇水溶液洗涤，或酸碱中和洗涤，脱管，脱水，干燥，得长度不限、管壁厚度0.1～3mm、管腔直径1～20mm的管状结构。

（2）生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料的制备：

1）温敏凝胶法：配制温敏性生物多糖水胶液，加入神经营养因子，混合均匀，得含质量百分浓度为0.5～20%的温敏多糖、神经营养因子1～1000ng/ml的温敏营养生物水凝胶液；取生物纤维载体，按1g生物纤维使用0.5～10ml温敏营养生物水凝胶液的比例，将温敏营养水凝胶液喷施或涂敷或裹敷在纤维载体上，或将纤维载体浸入温敏营养水凝胶液中，于高于温敏点以上的温度条件下凝固、干燥制备而成；

或2）光敏凝胶法：避光下配制光敏性叠氮化氨基多糖衍生物水胶液，加入神经营养因子，得含质量百分浓度为0.5～20%的光敏氨基多糖、神经营养因子1～1000ng/ml的光敏营养生物水凝胶液；取生物纤维载体，按1g生物纤维使用0.5～10ml光敏营养生物水凝胶液的比例，将光敏营养水凝胶液喷施或涂敷或裹敷在纤维载体上，或将纤维载体浸入光敏水凝胶液中，紫外光下凝固，干燥制备而成；

或3）巯基交联法：配制巯基化氨基多糖衍生物水胶液，加入神经营养因子，混合均匀，得含质量百分浓度为0.5～20%的巯基化氨基多糖、神经营养因子1～1000ng/ml的巯基自交联营养水凝胶液；取生物纤维载体，按1g生物纤维使用0.5～10ml巯基自交联营养水凝胶液的比例，将自交联营养水凝胶液喷施或涂敷或裹敷在纤维载体上，或将纤维载体浸入自交联营养水凝胶液中，交联凝固、干燥制备而成；

或4）醛基交联法：配制质量百分浓度为0.5～20%的含醛基的氧化多糖水胶液A；配制含伯氨基的大分子化合物水胶液，加入神经营养因子，得质量百分浓度为0.5～20%的伯氨基大分子化合物水、神经营养因子2～2000ng/ml的营养胶液B；取生物纤维载体，按1g生物纤维使用0.5～10ml的AB混合的醛基自交联营养水凝胶液的比例，将氧化多糖胶液A与营养胶液B等体积混合喷施或涂敷在纤维载体上，或将纤维载体浸入混合的醛基自交联营养水凝胶液中，交联凝固、干燥制备而成；

按照上述步骤1）或2）或3）或4）的方法，均可制得生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料。

（3）管腔填充：将生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料顺向疏松地填充到酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架的管状结构的管腔中，制得增强型人工神经导管。

上述增强型人工神经导管在制备损伤神经、缺损神经修复用的神经导管或神经桥接管中的应用。

本发明的优点和技术效果：本发明的增强型人工神经导管是由酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架的管状结构和生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料组成，其优点主要体现在三点：一是本发明的人工神经导管的管状结构中有生物纤维支架，因此本发明的人工神经导管的力学强度要大于不含纤维支架的人工神经导管，即本发明的人工神经导管在力学强度方面通过生物纤维支架得到增强；二是本发明的神经导管的管腔内填充物是生物纤维载体与负载有神经营养因子的生物水凝胶形成的缓释层的复合物，一方面，复合有缓释层的生物纤维载体为雪旺细胞生长增殖和排列提供基质和支撑，为神经细胞的有序生长提供支撑，另一方面，随着缓释层的降解而释放神经营养因子，达到长效缓释的作用，促进神经细胞生长，缓释层为雪旺细胞的增殖提供营养和基质，即本发明的人工神经导管在促进损伤神经修复的功能性方面通过生物纤维载体和长效缓释神经营养因子而得到增强；三是本发明的人工神经导管的主要成分是生物可降解材料，其体内生物组织相容性好，生物安全性高，在完成神经修复后可在体内完全降解，避免长期存留。因此，本发明的增强型人工神经导管，为损伤神经的再生修复提供适宜微环境条件，达到促进和加快损伤神经修复再生的目的。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架的管状结构的制备1。

称取乙酰化壳聚糖（乙酰基摩尔百分含量90.5%）2g，加入88%的甲酸溶液100ml作溶剂，搅拌溶解，得质量百分浓度为2%的酰基化氨基多糖胶液；将长度10cm、直径3mm的聚四氟乙烯制管模具安装在制管机上，将酰基化氨基多糖胶液均匀地涂层在制管模具表面，将生物纤维支架甲壳素纤维的纱线疏松缠绕在模具上，与胶液粘着在一起，开启制管机，使制管模具沿轴向旋转，将胶体溶液均匀地涂层在模具表面，室温干燥；干燥后，取下制管模具，放入2%的NaOH水溶液中酸碱中和，脱管，60%的乙醇水溶液洗涤，再经乙醇脱水，50℃干燥，得管壁厚度0.4mm、管腔3mm的管状结构1。

实施例2：酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架的管状结构的制备2。

称取辛酰化甲壳素（辛酰基摩尔百分含量62.8%，乙酰基摩尔百分含量86.5%）10g，加入丙酮100ml作溶剂，搅拌溶解，得质量百分浓度为10%的酰基化氨基多糖胶液；将长度20cm、直径6mm的不锈钢制管模具安装在制管机上，将酰基化氨基多糖胶液均匀地涂层在制管模具表面，将生物纤维支架蚕丝蛋白纤维编织的管状物套在模具上，与胶液粘着在一起，开启制管机，使制管模具沿轴向旋转，将胶体溶液均匀地涂层在模具表面，室温干燥；干燥后，取下制管模具，放入50%的乙醇水溶液中，浸泡，脱管，洗涤，乙醇脱水，室温干燥，得管壁厚度0.6mm、管腔6mm的管状结构2。

本发明所述的酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架的管状结构，都可以通过实施例1和实施例2的方法制备；所述的溶剂，包括但不限于乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、甲酸或二氯甲烷，根据需要溶解的酰基化氨基多糖的不同进行选择；所述的酰基化氨基多糖胶液，其质量百分浓度为0.5～30%，涂层在制管模具上的胶液量可以根据所制备管状结构的壁厚进行调节；所制备的酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架的管状结构的管壁厚度为0.1mm～3mm，管腔内直径为1mm～20mm，长度不限，根据需要裁切。

实施例3：温敏凝胶法制备生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料。

称取脑源神经营养因子（BDNF）2mg，加水10ml溶解，2～6℃保存，得浓度为200ng/ml的神经营养因子母液。

称取温敏性多糖羟丙基甲壳素0.5g，于低于温敏点以下的温度（10℃）条件下加水9ml，搅拌溶解，得温敏性多糖胶液；加入神经营养因子母液1ml，混合均匀，得质量百分浓度为5%的温敏营养生物水凝胶液（营养因子含量20ng/ml）；取生物纤维载体乙酰化壳聚糖纤维2g，将10ml温敏营养生物水凝胶液均匀涂敷于纤维载体上，于高于温敏点以上的温度（40℃）条件下凝固、真空干燥制成缓释层，得生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料1。

实施例4：光敏凝胶法制备生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料。

称取光敏特性的叠氮化氨基多糖衍生物叠氮苯甲酰基化壳聚糖0.2g，避光下加水8ml，搅拌溶解，得光敏性多糖胶液；加入实施例3的神经营养因子母液2ml，搅拌均匀，配制成质量百分浓度为2%的光敏营养水凝胶液（营养因子40ng/ml），低温下保存；取生物纤维载体磺酸化壳聚糖纤维2g，将10ml光敏营养胶液喷敷于纤维载体上，将载有光敏营养胶液的纤维支架于紫外光下交联凝固、常温干燥制成缓释层，得生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料2。

实施例5：巯基交联法制备生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料。

称取巯基化氨基多糖衍生物巯基化硫酸软骨素1g，加水7ml，搅拌溶解，得巯基化多糖胶液，加入实施例3的神经营养因子母液3ml，搅拌均匀，配制成质量百分浓度为10%的巯基自交联营养水凝胶液（营养因子60ng/ml），低温下保存；取生物纤维载体氧化纤维素纤维编织带状物2g，将10ml巯基自交联营养水凝胶液涂敷于纤维支架上，将载有营养胶液的纤维载体在40℃交联凝固、干燥制成缓释层，得生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料3。

实施例6：醛基交联法制备负载神经营养因子缓释层的生物纤维。

称取含醛基的氧化多糖氧化淀粉0.25g，加水5ml，溶解，配制成质量百分浓度为5%的氧化多糖胶液A液；称取含伯氨基的大分子化合物的胶原蛋白0.25g，加水4ml，溶解，得伯氨基大分子化合物胶液，加入实施例4的神经营养因子母液1ml，混合均匀，配制成质量百分浓度为5%的伯氨基大分子化合物营养胶液B液（营养因子40ng/ml）；取生物纤维载体甲壳素纤维2g，将5ml A液和5ml B液均匀混合并涂敷于纤维载体上，载有醛基自交联营养水凝胶液的纤维载体交联凝固、干燥制成缓释层，得生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料4。

上述实施例3～6中，所述的神经营养因子是神经生长因子（NGF）、脑源神经营养因子（BDNF）、胶质细胞源神经营养因子（GNDF）、神经营养因子3（NT3）中的一种或几种，以及其它促进神经再生的营养因子；所述的生物纤维载体，是生物纤维经编排或纺纱形成的丝状或线状物，或生物纤维经机织、针织、编织及其它纺织技术形成的管状或带状织物，生物纤维载体可密可疏，可以有网孔；所述的生物纤维，包括但不限于丝素蛋白纤维、海藻酸及其衍生物纤维、纤维素衍生物纤维、壳聚糖及其衍生物纤维、甲壳素及其衍生物纤维中的一种或几种；所述的海藻酸及其衍生物纤维，包括但不限于海藻酸及其盐的纤维及其它化学修饰的海藻酸衍生物纤维；所述的纤维素衍生物纤维，包括但不限于羧甲基纤维素纤维、羧乙基纤维素纤维、磺酸化纤维素纤维、氧化纤维素纤维及其它化学修饰的纤维素衍生物纤维；所述的壳聚糖及其衍生物纤维，包括但不限于壳聚糖纤维、羧甲基壳聚糖纤维、羧乙基壳聚糖纤维、磺酸化壳聚糖纤维、琥珀酰壳聚糖纤维、乙酰化壳聚糖纤维及其它壳聚糖衍生物纤维；所述甲壳素及其衍生物纤维，包括但不限于甲壳素纤维、羧甲基甲壳素纤维、羧乙基甲壳素纤维、磺酸化甲壳素纤维、乙酰化甲壳素纤维及其它化学修饰的甲壳素衍生物纤维；所述的生物纤维具有水不完全溶解特征，或控制化学修饰程度具有水不完全溶解特征。

所述的生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料，是生物纤维载体复合负载有神经营养因子的生物水凝胶形成的缓释层的管内填充材料；所述的负载有神经营养因子的生物水凝胶形成的缓释层，是负载有神经营养因子的温敏性或光敏性或自交联特性的生物水凝胶交联凝固包绕在生物纤维载体上形成的缓释层；所述的管内填充材料的神经营养因子负载量是每克生物纤维载体负载1ng～10mg神经营养因子，也可根据具体情况调节添加量。

在上述实施例3中，所述的温敏多糖胶液，其特征是具有温敏点的温敏多糖胶液，当温度低于温敏点时为胶液态，当温度高于温敏点时为凝固态，由于氢键等交联，形成大分子网络而凝固，因此是温敏性生物水凝胶；不同的温敏生物水凝胶的温敏点不同；所述的温敏多糖是温敏性甲壳素衍生物或温敏性壳聚糖衍生物，包括但不限于羟丙基甲壳素、羟丁基壳聚糖及其它温敏性壳聚糖衍生物和温敏性甲壳素衍生物中的一种或几种；所述的温敏营养水凝胶含温敏多糖的质量百分浓度为0.5～20%，含神经营养因子1～1000ng/ml，温敏营养生物水凝胶液在温度高于温敏点时发生凝固，将神经营养因子包载其中。

在上述实施例4中，所述的光敏性多糖胶液，具有紫外光敏感性，在250nm～290nm具有特征性的紫外吸收峰，吸收紫外光后发生交联凝固，由胶液态变为凝固态，因此是光敏性生物水凝胶；所述的光敏性叠氮化氨基多糖衍生物，包括但不限于叠氮苯甲酰基化透明质酸衍生物、叠氮苯甲酰基化硫酸软骨素、叠氮苯甲酰基化壳聚糖、叠氮苯甲酰基化羟乙基壳聚糖、叠氮苯甲酰基化羟丙基壳聚糖及其它叠氮化壳聚糖衍生物中的一种或几种；所述的光敏营养生物水凝胶液含光敏多糖的质量百分浓度为0.5～20%，含神经营养因子1～1000ng/ml，吸收紫外线后发生交联凝固，将神经营养因子包载其中。

在上述实施例5中，所述的巯基化多糖胶液，是一种自交联水凝胶，由于巯基的存在可以发生自交联，由胶液态转变为凝固态，因此是自交联水凝胶液；所述的巯基化多糖，包括但不限于巯基化透明质酸、巯基化硫酸软骨素、巯基化海藻酸、巯基化壳聚糖衍生物中的一种或几种；所述的巯基自交联营养水凝胶液，含巯基化多糖的质量百分浓度为0.5～20%，含神经营养因子1～1000ng/ml，胶液发生自交联凝固，将神经营养因子包载其中。

在上述实施例6中，所述的含醛基的氧化多糖胶液与所述的伯氨基大分子化合物胶液，两者混合可以发生分子间的自交联，由胶液态转变为凝固态，因此是醛基自交联生物水凝胶；所述的含醛基的氧化多糖，包括但不限于氧化硫酸软骨素、氧化淀粉、氧化海藻酸、氧化透明质酸、氧化纤维素及氧化纤维素衍生物、氧化壳聚糖及氧化壳聚糖衍生物中的一种或几种；所述的氧化多糖胶液含氧化多糖的质量百分浓度为0.5～20%；所述的伯氨基的大分子化合物，包括但不限于胶原蛋白、大豆蛋白、羟丙基壳聚糖、羟乙基壳聚糖、羧甲基壳聚糖、琥珀酰壳聚糖及其它壳聚糖衍生物中的一种或几种；所述的伯氨基大分子化合物营养胶液含伯氨基大分子化合物的质量百分浓度为0.5～20%，含神经营养因子2～2000ng/ml；所述的含醛基的氧化多糖胶液与所述的伯氨基大分子化合物营养胶液，两者混合发生交联凝固，将神经营养因子包载其中。

上述实施例3～6中所述的负载神经营养因子的缓释层，神经营养因子包载在缓释层中。由于交联凝固的缓释层在体内降解时间长，随着缓释层的降解而释放神经营养因子，达到长效缓释神经营养因子的作用。

实施例7：组装人工神经导管1。

取实施例1制备的酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架形成的管状结构和实施例3制备的生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料，将填充材料顺向疏松地填充到管状结构中，裁切成1.2cm长度，得管腔直径3mm、长1.2cm的人工神经导管1。甲壳素纤维纱线，得管壁厚度0.4mm、管腔3mm的管状结构1-温敏性多糖羟丙基甲壳素，营养因子含量20ng/ml，乙酰化壳聚糖纤维，得管内填充材料1。

实施例8：组装人工神经导管2。

取实施例1制备的酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架形成的管状结构和实施例4制备的生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料，将填充材料顺向疏松地填充到管状结构中，裁切成1.2cm长度，得管腔直径3mm、长1.2cm的人工神经导管2。甲壳素纤维纱线，得管壁厚度0.4mm、管腔3mm的管状结构2-光敏特性的叠氮苯甲酰基化壳聚糖，营养因子40ng/ml，磺酸化壳聚糖纤维，得管内填充材料2。

实施例9：组装人工神经导管3。

取实施例2制备的酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架形成的管状结构和实施例5制备的生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料，将填充材料顺向疏松地填充到管状结构中，裁切成2cm长度，得管腔直径6mm、长2cm的人工神经导管3。蚕丝蛋白纤维编织的管状物，得管壁厚度0.6mm、管腔6mm的管状结构3-巯基化硫酸软骨素，营养因子60ng/ml，氧化纤维素纤维编织带状物，得管内填充材料3。

本发明制备的酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架形成的管状结构与生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料可以任意组合填充，均可制得本发明所述的增强型人工神经导管。

本发明的增强型人工神经导管，其特征是由酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架形成的管状结构和生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料组成；所述的人工神经导管的管壁厚度为0.1mm～3mm，管腔内直径为1mm～20mm，长度不限，根据需要裁切。

实施例10：力学强度测定。

配制质量百分浓度为4%的乙酰化壳聚糖胶液，安装长度10cm、直径5mm的制管模具，开启制管机，涂胶制管，室温干燥；中酸碱中和，脱管，洗涤，脱水，干燥，得管壁厚度0.5mm、管腔5mm的不含生物纤维支架的管状结构1。

配制质量百分浓度为4%的乙酰化壳聚糖胶液，安装长度10cm、直径5mm的制管模具，将蚕丝蛋白纤维编织的管状物套在模具上，开启制管机，涂胶制管，室温干燥；中酸碱中和，脱管，洗涤，脱水，干燥，得管壁厚度0.5mm、管腔5mm的含生物纤维支架的管状结构2。

用电子拉力机分别测定上述不含生物纤维支架的管状结构1和含生物纤维支架的管状结构2的力学性能，测定结果显示，含生物纤维支架的管状结构1断裂强度为4.5N，含生物纤维支架的管状结构2的断裂强度为35N，表明由于生物纤维支架的加入，管状结构的力学性能得到了大幅度提高。

实施例11：大鼠坐骨神经损伤修复试验。

取实施例1制备的管状结构1，填充磺酸化壳聚糖纤维，裁切成1.2cm长度，作为对照神经导管；将实施例8制备的人工神经导管2裁切成1.2cm长度，作为实验神经导管；对照管和实验管各10支，包装并辐照灭菌，备用。

将10只成年雄性SD大鼠（约220±20g）随机分成2组，每组5只，分别是对照组、实验组。大鼠经戊巴比妥钠麻醉、剃毛、消毒，手术下制作大鼠坐骨神经约1cm的横断缺损，分别将对照管、实验管分别对应于对照组、实验组大鼠，套接在神经缺损断端，手术缝合线将神经断端固定于神经导管两端，进行肌肉和皮肤缝合。术后大鼠正常饲养16周进行观察。

试验大鼠术侧后肢均出现拖拽行走和足趾下垂现象，4周后两组大鼠术侧的腿部肌肉出现不同程度的萎缩，足部红肿、溃烂。16周后两组大鼠的拖拽行走现象好转，肌肉萎缩有所恢复；其中实验组大鼠表现更好一些，多数大鼠能够正常行走，足部红肿消失。电生理检测显示，实验组大鼠术侧的平均神经传导速度为72.85 ± 10.24 m⋅s-¹，优于对照组的52.15 ± 8.36 m⋅s-¹，表明实验组术侧的电生理信号强于对照组，进一步表明本发明的增强型人工神经导管促进损伤神经修复，效果优于没有负载神经营养因子缓释层的对照管。从实验结果可以看出，本发明的增强型人工神经导管具有更好地促进损伤神经修复的作用。

本发明的增强型人工神经导管，在力学强度方面通过生物纤维支架得到增强，在促进损伤神经修复的功能性方面通过生物纤维载体和长效缓释神经营养因子而得到增强；本发明的增强型人工神经导管，可以为神经生长提供支架、基质和空间，可以长效缓释神经营养因子，促进受损神经再生修复，是一种有潜力的人工神经导管，可以在制备损伤神经、缺损神经修复用的神经导管或神经桥接管中应用。

Claims (10)

1.一种增强型人工神经导管，其特征是由酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架形成的管状结构和生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料组成。

2.如权利要求1所述的增强型人工神经导管，其特征是所述酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架形成的管状结构，是由酰基化氨基多糖膜和生物纤维支架组成的管状结构，所述生物纤维支架被包埋或被镶嵌在酰基化氨基多糖膜的内部；所述管状结构的管壁厚度为0.1mm～3mm，管腔内直径为1mm～20mm。

3.如权利要求1所述的增强型人工神经导管，其特征是所述的生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料，是生物纤维载体复合负载有神经营养因子的生物水凝胶形成的缓释层的管内填充材料，其神经营养因子负载量是每克生物纤维载体负载1ng～10mg神经营养因子。

4.如权利要求1所述的增强型人工神经导管，其特征是所述的酰基化氨基多糖，是酰基化壳聚糖衍生物和/或酰基化甲壳素衍生物中的一种或几种；所述的酰基化氨基多糖，其酰基摩尔百分含量大于0，小于300%。

5.如权利要求4所述的增强型人工神经导管，其特征是所述的酰基化壳聚糖衍生物，包括但不限于乙酰化壳聚糖、丙酰化壳聚糖、丁酰化壳聚糖、己酰化壳聚糖、辛酰化壳聚糖、癸酰化壳聚糖、月桂酰化壳聚糖、棕榈酰化壳聚糖中的一种或几种，或者是含有乙酰基、丙酰基、丁酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、月桂酰基、棕榈酰基中的一种或几种酰基的酰基化壳聚糖，或者其它脂肪族或芳香族酰基化壳聚糖。

6.如权利要求4所述的增强型人工神经导管，其特征是所述的酰基化甲壳素衍生物，包括但不限于乙酰化甲壳素、丙酰化甲壳素、丁酰化甲壳素、己酰化甲壳素、辛酰化甲壳素、癸酰化甲壳素、月桂酰化甲壳素、棕榈酰化甲壳素中的一种或几种，或者是含有乙酰基、丙酰基、丁酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、月桂酰基、棕榈酰基中的一种或几种酰基的酰基化甲壳素，或者其它脂肪族或芳香族酰基化甲壳素。

7.如权利要求1所述的增强型人工神经导管，其特征是所述的生物纤维支架和生物纤维载体，是生物纤维经编排或纺纱形成的丝状或线状物，或生物纤维经机织、针织、编织及其它纺织技术形成的管状或带状织物，生物纤维支架和生物纤维载体可密可疏，可以有网孔；所述的生物纤维，包括但不限于丝素蛋白纤维、海藻酸及其衍生物纤维、纤维素衍生物纤维、壳聚糖及其衍生物纤维、甲壳素及其衍生物纤维中的一种或几种；所述生物纤维具有水不完全溶解特征，或控制化学修饰程度使其具有水不完全溶解特征；所述的海藻酸及其衍生物纤维，包括但不限于海藻酸及其盐的纤维及其它化学修饰的海藻酸衍生物纤维；所述的纤维素衍生物纤维，包括但不限于羧甲基纤维素纤维、羧乙基纤维素纤维、磺酸化纤维素纤维、氧化纤维素纤维及其它化学修饰的纤维素衍生物纤维；所述的壳聚糖及其衍生物纤维，包括但不限于壳聚糖纤维、羧甲基壳聚糖纤维、羧乙基壳聚糖纤维、磺酸化壳聚糖纤维、琥珀酰壳聚糖纤维、乙酰化壳聚糖纤维及其它壳聚糖衍生物纤维；所述甲壳素及其衍生物纤维，包括但不限于甲壳素纤维、羧甲基甲壳素纤维、羧乙基甲壳素纤维、磺酸化甲壳素纤维、乙酰化甲壳素纤维及其它化学修饰的甲壳素衍生物纤维。

8.如权利要求1所述的增强型人工神经导管，其特征是所述的神经营养因子缓释层，是负载有神经营养因子的温敏性或光敏性或自交联特性的生物水凝胶交联凝固包绕在生物纤维载体上形成的缓释层；所述的神经营养因子，包括但不限于神经生长因子、脑源神经营养因子、胶质细胞源神经营养因子、神经营养因子3中的一种或几种；所述的温敏性生物水凝胶，是温敏性甲壳素衍生物或温敏性壳聚糖衍生物的水凝胶；所述的温敏性甲壳素衍生物或温敏性壳聚糖衍生物，包括但不限于羟丙基甲壳素、羟丁基壳聚糖及其它温敏性壳聚糖衍生物和温敏性甲壳素衍生物中的一种或几种；所述的光敏性生物水凝胶，是光敏性叠氮化氨基多糖衍生物的水凝胶；所述的光敏性叠氮化氨基多糖衍生物，包括但不限于叠氮苯甲酰基化透明质酸衍生物、叠氮苯甲酰基化硫酸软骨素、叠氮苯甲酰基化壳聚糖、叠氮苯甲酰基化羟乙基壳聚糖、叠氮苯甲酰基化羟丙基壳聚糖及其它叠氮化壳聚糖衍生物中的一种或几种；所述的自交联特性的生物水凝胶，包括巯基自交联营养水凝胶和醛基自交联水凝胶；所述的巯基自交联营养水凝胶是巯基化多糖的水凝胶；所述的巯基化多糖，包括但不限于巯基化透明质酸、巯基化硫酸软骨素、巯基化海藻酸、巯基化壳聚糖衍生物中的一种或几种；所述的醛基自交联水凝胶是含醛基的氧化多糖胶液与伯氨基大分子化合物胶液间的自交联生物水凝胶；所述的含醛基的氧化多糖，包括但不限于氧化硫酸软骨素、氧化淀粉、氧化海藻酸、氧化透明质酸、氧化纤维素及氧化纤维素衍生物、氧化壳聚糖及氧化壳聚糖衍生物中的一种或几种；所述的伯氨基的大分子化合物，包括但不限于胶原蛋白、大豆蛋白、羟丙基壳聚糖、羟乙基壳聚糖、羧甲基壳聚糖、琥珀酰壳聚糖及其它壳聚糖衍生物中的一种或几种。

9.一种如权利要求1所述的增强型人工神经导管的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架的管状结构的制备：以乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、甲酸或二氯甲烷为溶剂，配制成质量百分浓度为0.5～30%的酰基化氨基多糖胶液；开启带有制管模具的制管机，将酰基化氨基多糖胶液均匀地涂层在制管模具表面，将生物纤维支架编排或缠绕或套在制管模具上，与胶液粘着在一起，继续将酰基化氨基多糖胶液均匀涂层在制管模具上，室温或控温加热干燥，使生物纤维支架被包埋或镶嵌在氨基多糖胶液干燥成膜的内部；经乙醇水溶液洗涤，或酸碱中和洗涤，脱管，脱水，干燥，得长度不限、管壁厚度0.1～3mm、管腔直径1～20mm的管状结构；

（2）生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料的制备：

1）温敏凝胶法：配制温敏性生物多糖水胶液，加入神经营养因子，混合均匀，得含质量百分浓度为0.5～20%的温敏多糖、神经营养因子1～1000ng/ml的温敏营养生物水凝胶液；取生物纤维载体，按1g生物纤维使用0.5～10ml温敏营养生物水凝胶液的比例，将温敏营养水凝胶液喷施或涂敷或裹敷在纤维载体上，或将纤维载体浸入温敏营养水凝胶液中，于高于温敏点以上的温度条件下凝固、干燥制备而成；

或2）光敏凝胶法：避光下配制光敏性叠氮化氨基多糖衍生物水胶液，加入神经营养因子，得含质量百分浓度为0.5～20%的光敏氨基多糖、神经营养因子1～1000ng/ml的光敏营养生物水凝胶液；取生物纤维载体，按1g生物纤维使用0.5～10ml光敏营养生物水凝胶液的比例，将光敏营养水凝胶液喷施或涂敷或裹敷在纤维载体上，或将纤维载体浸入光敏营养水凝胶液中，紫外光下凝固，干燥制备而成；

或3）巯基交联法：配制巯基化氨基多糖衍生物水胶液，加入神经营养因子，混合均匀，得含质量百分浓度为0.5～20%的巯基化氨基多糖、神经营养因子1～1000ng/ml的巯基自交联营养水凝胶液；取生物纤维载体，按1g生物纤维使用0.5～10ml巯基自交联营养水凝胶液的比例，将自交联营养水凝胶液喷施或涂敷或裹敷在纤维载体上，或将纤维载体浸入巯基自交联营养水凝胶液中，交联凝固、干燥制备而成；

或4）醛基交联法：配制质量百分浓度为0.5～20%的含醛基的氧化多糖水胶液A；配制含伯氨基的大分子化合物水胶液，加入神经营养因子，得质量百分浓度为0.5～20%的伯氨基大分子化合物水、神经营养因子2～2000ng/ml的营养胶液B；取生物纤维载体，按1g生物纤维使用0.5～10ml的AB混合的醛基自交联营养水凝胶液的比例，将氧化多糖胶液A与营养胶液B等体积混合喷施或涂敷在纤维载体上，或将纤维载体浸入混合的醛基自交联营养水凝胶液中，交联凝固、干燥制备而成；

（3）管腔填充：将生物纤维载体复合神经营养因子缓释层的管内填充材料顺向疏松地填充到酰基化氨基多糖包埋生物纤维支架的管状结构的管腔中，制得增强型人工神经导管。

10.权利要求1所述的增强型人工神经导管在制备损伤神经、缺损神经修复用的神经导管或神经桥接管中的应用。