CN218247491U - 一种取向结构神经导管的制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及神经导管制备技术领域，特别涉及一种取向结构神经导管的制备装置。装置包括两个注射泵、主电源、呈圆柱体结构的接收器和辅助电源；注射泵用于加载盛有纺丝液的注射器并控制注射器的流速；主电源用于为注射器中装填的纺丝液施加高压电源；接收器用于在沿其轴向旋转时接收注射泵输出的纺丝；辅助电源包括沿接收器轴向设置的两个同性电极和一个异性电极，两个同性电极和一个异性电极均与接收器存在间隔，异性电极设置于两个同性电极之间，异性电极带的电荷与注射泵中纺丝液带的电荷相反。本实用新型实施例能够提供一种取向结构神经导管的制备装置，以提升修复神经缺损的效果和效率。

Description

一种取向结构神经导管的制备装置

技术领域

本实用新型涉及神经导管制备技术领域，特别涉及一种取向结构神经导管的制备装置。

背景技术

周围神经缺损是临床最常见的创伤之一，该类型的神经损伤会使受累神经所支配的远端肢体出现完全的感觉和运动功能的双重缺失，从而导致严重残疾的发生，给患者的工作和生活质量都带来巨大的影响。

相关技术中，临床上对于较短距离的周围神经缺损，在无张力缝合的原则基础上，多采用神经断端直接缝合的方法进行修复；而对于长距离的周围神经缺损，则往往是采用自体神经移植的方法进行修复。但是，自体神经移植仅能实现部分神经功能的恢复，且修复效率低。

因此，针对以上不足，急需一种取向结构神经导管的制备装置。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种取向结构神经导管的制备装置，能够提供一种具有取向结构的神经导管，以提升修复神经缺损的效果和效率。

本实用新型提供了一种取向结构神经导管的制备装置，包括两个注射泵、主电源、呈圆柱体结构的接收器和辅助电源；

所述注射泵用于加载盛有纺丝液的注射器并控制所述注射器的流速；

所述主电源用于为所述注射器中装填的纺丝液施加高压电源；

所述接收器用于在沿其轴向旋转时接收所述注射泵输出的纺丝；

所述辅助电源包括沿所述接收器轴向设置的两个同性电极和一个异性电极，两个所述同性电极和一个所述异性电极均与所述接收器存在间隔，所述异性电极设置于两个所述同性电极之间，所述异性电极带的电荷与所述注射泵中纺丝液带的电荷相反；

两个所述同性电极和一个所述异性电极均与所述接收器间隔2～5cm；

所述注射器的容积为10ml，所述注射器的针头为21#不锈钢钝头针，注射器内径为14.90mm。

在一种可能的设计中，还包括支架，所述支架设置有电机和传动轴，所述接收器连接在所述传动轴上，所述传动轴的一端与所述电机连接，另一端与所述接收器连接。

本实用新型与现有技术相比至少具有如下有益效果：

在本实施例中，主电源为注射器中的纺丝液施加高压电源，使纺丝液被注射器输出后，在电场力的作用下形成纺丝，纺丝射到沿轴转动的接收器上形成管状层，开启包括两个同性电极和一个异性电极的辅助单元后，散射状的带电纺丝在中间异性电极的吸引和两边同性电极的排斥下，沿接收器向中间沉积，同时，接收器低速旋转，得到纺丝沿轴向延伸的管状层。该管状层即为具有取向结构的神经导管，该管状层能够修复长距离周围神经缺损，并且取向结构能够加快神经缺损的修复速率。

在本实施例中，若仅开启主电源，则主电源一方面为注射器中的纺丝液施加高压电源，另一方面在注射器与接收器之间形成强电场，使由注射器输出的带电纺丝液的液滴在强电场的作用下形成泰勒锥以形成纺丝；未开启辅助电源时，纺丝沉积在接收器上形成纺丝交错的管状层。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种取向结构神经导管的电镜图片；

图2是本实用新型实施例提供的一种导管内层的电镜图片；

图3是本实用新型实施例提供的一种导管中间层的电镜图片；

图4是本实用新型实施例提供的一种导管外层的电镜图片；

图5是本实用新型实施例提供的一种取向结构神经导管制备装置的结构示意图。

图中：

1-注射泵；

11-注射器；

2-主电源；

3-接收器；

4-辅助电源；

41-同性电极；

42-异性电极；

5-支架。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本实用新型实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本实用新型实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

如图5所示，本实用新型提供了一种取向结构神经导管的制备装置，两个注射泵1、主电源2、呈圆柱体结构的接收器3和辅助电源4；

注射泵1用于加载盛有纺丝液的注射器11并控制注射器11的流速；

主电源2用于为注射器11中装填的纺丝液施加高压电源；

接收器3用于在沿其轴向旋转时接收注射泵1输出的纺丝；

辅助电源4包括沿接收器3轴向设置的两个同性电极41和一个异性电极 42，两个同性电极41和一个异性电极42均与接收器3存在间隔，异性电极 42设置于两个同性电极41之间，异性电极42带的电荷与注射泵1中纺丝液带的电荷相反；

两个同性电极41和一个异性电极42均与接收器间隔2～5cm；

注射器11的容积为10ml，注射器11的针头为21#不锈钢钝头针，注射器11内径为14.90mm。

在本实施例中，主电源2为注射器11中的纺丝液施加高压电源，使纺丝液被注射器11输出后，在电场力的作用下形成纺丝，纺丝射到沿轴转动的接收器3上形成管状层，开启包括两个同性电极41和一个异性电极42的辅助单元后，散射状的带电纺丝在中间异性电极42的吸引和两边同性电极41的排斥下，沿接收器3向中间沉积，同时，接收器3低速旋转，得到纺丝沿轴向延伸的管状层。该管状层即为具有取向结构的神经导管，该管状层能够修复长距离周围神经缺损，并且取向结构能够加快神经缺损的修复速率。

在本实施例中，在本实施例中，若仅开启主电源2，则主电源2一方面为注射器11中的纺丝液施加高压电源，另一方面在注射器11与接收器3之间形成强电场，使由注射器11输出的带电纺丝液的液滴在强电场的作用下形成泰勒锥以形成纺丝；未开启辅助电源4时，纺丝沉积在接收器3上形成纺丝交错的管状层。

在本实用新型的一些实施例中，静电纺丝装置还包括支架5，支架5设置有电机和传动轴，接收器3连接在传动轴上，传动轴的一端与电机连接，另一端与接收器3连接。

在本实施例中，当电机工作时，电机带动传动轴转动，以通过传动轴带动接收器3转动。

需要说明的是，在进行静电纺丝之前，还需要对接收器3进行预处理，包括：

配制浓度为10wt％的聚环氧乙烷溶液，其中，溶剂为无水乙醇；

用蘸有无水乙醇的纱布擦拭接收器3表面，以去除表面油污；

将接收器3浸入上述聚环氧乙烷溶液后取出，放置于通风橱至表面溶剂挥发完全，使接收器3表面包裹一层聚环氧乙烷，该层聚环氧乙烷使制得的管状层便于脱模，具体地，将包括管状层的接收器3浸入无水乙醇中，管状层和接收器3之间的聚环氧乙烷被溶解后，形成间隙，便于完整取下管状层。

根据本实用新型提供的装置，能够制备得到一种取向结构神经导管，由内到外依次包括导管内层、导管中间层和导管外层；

导管内层(图2)包括沿轴向延伸的第一纺丝；

导管中间层(图3)包括第二纺丝和第三纺丝，第二纺丝交错形成第一立体网络结构，第一立体网络结构用于为导管中间层提供支撑作用，第三纺丝穿过第一立体网络结构的间隙形成第二立体网络结构，第二立体网络结构用于为细胞提供黏附位点；

导管外层(图4)包括第四纺丝，导管外层用于保护导管内层和导管中间层。

在本实施例中，导管内层包括沿轴向延伸的第一纺丝；细胞能够沿轴向黏附和增殖，因此，细胞容易沿纺丝延伸方向生长，如此设置，断掉的神经更容易沿着导管的轴向生长，从而重新连接完成神经的修复，以明显的提高了神经自生修复的速度；第二纺丝交错形成第一立体网络结构，第三纺丝穿过第一立体网络结构的间隙形成第二立体网络结构，第一立体网络结构用于为导管中间层提供支撑作用，第二立体网络结构在第一立体网络结构的间隙中穿插形成；穿插在第一立体网络结构的间隙中的第二立体网络结构为细胞黏附和增殖提供了位点和路径，增加了细胞生长的速率，防止因为第一立体网络结构的间隙过大，导致细胞难以跨过间隙黏附增殖。包括第四纺丝的导管外层能够保护神经导管内部的结构，还能够维持良好的机械性能和导管形态，当内部内部导管内层和导管中间层发生降解后，外层依然可以维持良好的管状结构，进而提升神经细胞的修复效果。

在本实用新型的一些实施例中，第一纺丝的制备材料为聚己内酯、聚乳酸-羟基乙酸共聚物或明胶。

在本实施例中，聚己内酯是组织工程中使用比较普遍的一种合成高分子材料，其柔韧性非常好。聚乳酸-羟基乙酸共聚物和明胶具有较快的降解速率，但其柔韧性和顺应性较差，此外，复合材料中天然高分子聚合物材料明胶的，不仅可以为导管内层提供大量的细胞黏附位点，增加导管内层的生物相容性，而且还可以在一定程度上提升导管内层的亲水性，加快导管内层的降解吸收。

在本实用新型的一些实施例中，第二纺丝的制备材料为聚己内酯；

第三纺丝的制备材料为明胶。

在本实施例中，聚己内酯形成的第一立体网络结构柔韧性、支撑性好，明胶制备的第三纺丝为尺寸小的带状纺丝，便于使形成第二立体网络结构穿插在第一立体网络结构的间隙中，进而能够使细胞便于在第三纺丝上黏附和增殖。

在本实用新型的一些实施例中，第四纺丝的制备材料为聚己内酯。

在本实施例中，由聚己内酯制备的第四纺丝结构与细胞外基质相似，为雪旺细胞的迁入提供条件。

在本实用新型的一些实施例中，导管内层的厚度为25～35μm。

在本实施例中，导管内层的作用为使细胞快速沿轴向生长修复，将断掉的神经连接，因此厚度较薄，为25～35μm。

在本实用新型的一些实施例中，导管中间层的厚度为80～120μm。

在本实施例中，导管中间层由互相交错的第二纺丝和第三纺丝形成，作用是使细胞沿神经导管厚度方向快速黏附和增殖，增加神经的厚度，使修复的神经恢复为正常尺寸，因此厚度适中，为80～120μm。

在本实用新型的一些实施例中，导管外层的厚度为280～320μm。

在本实施例中，导管外层为保护层，用于保护修复过程中的增殖的细胞和保护内部导管内层和导管中间层的结构，还用于维持良好的机械性能和导管形态，当内部内部导管内层和导管中间层发生降解后，外层依然可以维持良好的管状结构，因此厚度较厚，为280～320μm。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，第二纺丝的直径为8～15μm，第三纺丝为条带状，厚度为20～900nm，宽度为900～5000nm。

在本实施例中，第二纺丝的直径为8～15μm，能够起到优异的支撑性，形成的大孔径支架利于细胞的爬行和长入，若第二纺丝的直径小于8μm，则导管中间层的支撑性差，若第二纺丝的直径大于15μm，则会减少后期细胞增殖的空间。第三纺丝的厚度为20～900nm，宽度为900～5000nm，因此能够穿插在第二纺丝中。

如图4所示，在本实用新型的一些实施例中，导管外侧包括互相交错的第四纺丝，第四纺丝的直径为60～1000nm，第四纺丝交错形成的间隙的尺寸为10～90μm。

在本实施例中，第四纺丝的直径为60～1000nm，第四纺丝交错形成的间隙的尺寸为10～90μm，如此设置，纳米级的第四纺丝能够模拟天然细胞外基质，允许水分、营养物质的交换，阻碍非神经细胞进入导管内部影响神经修复。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种取向结构神经导管的制备装置，其特征在于，包括两个注射泵、主电源、呈圆柱体结构的接收器和辅助电源；

所述注射泵用于加载盛有纺丝液的注射器并控制所述注射器的流速；

所述主电源用于为所述注射器中装填的纺丝液施加高压电源；

所述接收器用于在沿其轴向旋转时接收所述注射泵输出的纺丝；

所述辅助电源包括沿所述接收器轴向设置的两个同性电极和一个异性电极，两个所述同性电极和一个所述异性电极均与所述接收器存在间隔，所述异性电极设置于两个所述同性电极之间，所述异性电极带的电荷与所述注射泵中纺丝液带的电荷相反；

两个所述同性电极和一个所述异性电极均与所述接收器间隔2～5cm；

所述注射器的容积为10ml，所述注射器的针头为21#不锈钢钝头针，注射器内径为14.90mm。

2.根据权利要求1所述的取向结构神经导管的制备装置，其特征在于，还包括支架，所述支架设置有电机和传动轴，所述接收器连接在所述传动轴上，所述传动轴的一端与所述电机连接，另一端与所述接收器连接。

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