WO2022193599A1 - 一种脊髓再生修复材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脊髓再生修复材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1）根据骨髓的形状制作模具，模具为上下贯通的筒体；步骤2）模具内放置多条贯穿两端的细丝；步骤3）将模具的下端封闭；步骤4）向模具中注入生物浆料，放入冻干机中，热致相分离去除生物浆料中的溶剂，得到具有大量微孔的固体物；步骤5）将固体物从筒体中取出并将细丝抽取出来得到具有大量微孔和多条轴向通道的固体支架。通过三维建模制作出的脊髓三维模型可以跟脊髓损伤处的形状更好的吻合；轴向通道与神经传导方向相一致，有利于引导种子细胞增殖、分化，建立新的突触联络，微孔用于存留细胞生长因子，促进轴向通道内种子细胞的繁殖、生长。
Description
本发明涉及一种脊髓再生修复材料的制备方法。
脊髓损伤是临床上常见的疾病。脊髓损伤由多种原因引起，肿瘤、炎症、外伤等都会导致脊髓损伤。脊髓损伤对患者影响较大，最常见的是脊髓损伤面以下的神经功能缺失，较为严重的还会造成心血管系统、呼吸系统、消化系统等的功能缺陷。这些功能缺陷都会影响患者的正常生活。
脊髓损伤不仅破坏力大，而且很难恢复，这是因为在脊髓损伤之后很难通过自身神经元在全横断处形成突触来修复神经传导通路。所以直到现在，脊髓再生修复仍是临床医学的重要课题。
目前，脊髓再生修复最好的方法是通过在脊髓损伤处构建一种可降解的组织工程支架，利用组织工程支架作为移植细胞或作为具有保护神经元和促进轴突再生作用的活性因子的载体，通过移植成体干细胞、诱导性多潜能干细胞和胚胎干细胞等方式在脊髓损伤处形成新的神经元，由此建立突触联系，形成有效的突触连接。
现有脊髓再生修复材料的缺点在于：1、不能形成精确的三维结构，不能与脊髓损伤处的形状相适应。2、工程支架所形成的微孔较小，不利于细胞的繁殖生长。
本发明的目的是针对以上问题提供一种能够与脊髓损伤处的形状相适应的、适宜于细胞繁殖生长的脊髓再生修复材料的制备方法。
为达到上述目的，本发明公开了一种脊髓再生修复材料的制备方法，该脊髓再生修复材料的制备方法包括如下步骤：步骤1）根据骨髓的形状制作模具，模具为上下贯通的筒体；步骤2）模具内放置多条贯穿两端的细丝；步骤3）将模具的下端封闭；步骤4）向模具中注入生物浆料，放入冻干机中，热致相分离去除生物浆料中的溶剂，得到具有大量微孔的固体物；步骤5）将固体物从筒体中取出并将细丝抽取出来得到具有大量微孔和多条轴向通道的固体支架。
所述步骤1）包括如下具体的步骤：步骤1.1）用计算机辅助设计软件设计脊髓三维模型；步骤1.2）根据脊髓三维模型制作模具。
所述步骤2）中的细丝为不锈钢丝。
所述步骤4）中的生物浆料为胶原与壳聚糖的混合物。
所述胶原为I、III或IV型胶原。
所述生物浆料的制作方法包括如下步骤：步骤4.1）取质量比为2:1-1:1的胶原蛋白和壳聚糖溶于0.05摩尔/升醋酸溶液，在4摄氏度恒温环境中，以800转/分搅拌60分钟。
该脊髓再生修复材料的制备方法还包括：步骤6）将步骤5中得到的固体支架放入生物交联剂中进行交联后冻干。
所述生物交联剂为京尼平溶液。
所述该脊髓再生修复材料的制备方法还包括：步骤7）使固体支架中的微孔中浸入细胞生长因子。
所述该脊髓再生修复材料的制备方法还包括：步骤8）向固体支架中的轴向通道中注入种子细胞。
本发明的有益效果在于：通过三维建模制作出的脊髓三维模型可以跟脊髓损伤处的形状更好的吻合；胶原蛋白和壳聚糖制成的固体支架经过交联之后，无论是生物相容性、还是力学性能都能达到较高的水平；轴向通道与神经传导方向相一致，有利于引导种子细胞增殖、分化，建立新的突触联络，微孔用于存留细胞生长因子，促进轴向通道内种子细胞的繁殖、生长。
实施例1。
步骤1）根据骨髓的形状制作模具，模具为上下贯通的筒体。所述步骤1）包括如下具体的步骤：步骤1.1）用计算机辅助设计软件设计脊髓三维模型；步骤1.2）根据脊髓三维模型制作模具。
步骤2）模具内放置多条贯穿两端的细丝，细丝优选不锈钢丝。
步骤3）将模具的下端封闭。
步骤4）向模具中注入生物浆料，放入冻干机中，热致相分离去除生物浆料中的溶剂，得到具有大量微孔的固体物；生物浆料的制作方法包括如下步骤：步骤4.1）取质量比为2:1的I型胶原蛋白和壳聚糖溶于0.05摩尔/升醋酸溶液，在4摄氏度恒温环境中，以800转/分搅拌60分钟。
步骤5）将固体物从筒体中取出并将细丝抽取出来得到具有大量微孔和多条轴向通道的固体支架。
步骤6）将步骤5中得到的固体支架放入生物交联剂中进行交联后冻干。本实施例中的生物交联剂为京尼平溶液，交联过程包括：将固体支架浸入浓度为10克/升京尼平溶液中交联48小时后，在-40摄氏度下冻干24小时。
步骤7）使固体支架中的微孔中浸入细胞生长因子。
步骤8）向固体支架中的轴向通道中注入种子细胞。
实施例2。
步骤1）根据骨髓的形状制作模具，模具为上下贯通的筒体。所述步骤1）包括如下具体的步骤：步骤1.1）用计算机辅助设计软件设计脊髓三维模型；步骤1.2）根据脊髓三维模型制作模具。
步骤2）模具内放置多条贯穿两端的细丝，细丝优选不锈钢丝。
步骤3）将模具的下端封闭。
步骤4）向模具中注入生物浆料，放入冻干机中，热致相分离去除生物浆料中的溶剂，得到具有大量微孔的固体物；生物浆料的制作方法包括如下步骤：步骤4.1）取质量比为3:2的III型胶原蛋白和壳聚糖溶于0.05摩尔/升醋酸溶液，在4摄氏度恒温环境中，以800转/分搅拌60分钟。
步骤5）将固体物从筒体中取出并将细丝抽取出来得到具有大量微孔和多条轴向通道的固体支架。
步骤6）将步骤5中得到的固体支架放入生物交联剂中进行交联后冻干。本实施例中的生物交联剂为京尼平溶液，交联过程包括：将固体支架浸入浓度为10克/升京尼平溶液中交联48小时后，在-40摄氏度下冻干24小时。
步骤7）使固体支架中的微孔中浸入细胞生长因子。
步骤8）向固体支架中的轴向通道中注入种子细胞。
实施例3。
步骤1）根据骨髓的形状制作模具，模具为上下贯通的筒体。所述步骤1）包括如下具体的步骤：步骤1.1）用计算机辅助设计软件设计脊髓三维模型；步骤1.2）根据脊髓三维模型制作模具。
步骤2）模具内放置多条贯穿两端的细丝，细丝优选不锈钢丝。
步骤3）将模具的下端封闭。
步骤4）向模具中注入生物浆料，放入冻干机中，热致相分离去除生物浆料中的溶剂，得到具有大量微孔的固体物；生物浆料的制作方法包括如下步骤：步骤4.1）取质量比为1:1的IV型胶原蛋白和壳聚糖溶于0.05摩尔/升醋酸溶液，在4摄氏度恒温环境中，以800转/分搅拌60分钟。
步骤5）将固体物从筒体中取出并将细丝抽取出来得到具有大量微孔和多条轴向通道的固体支架。
步骤6）将步骤5中得到的固体支架放入生物交联剂中进行交联后冻干。本实施例中的生物交联剂为京尼平溶液，交联过程包括：将固体支架浸入浓度为10克/升京尼平溶液中交联48小时后，在-40摄氏度下冻干24小时。
步骤7）使固体支架中的微孔中浸入细胞生长因子。
步骤8）向固体支架中的轴向通道中注入种子细胞。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
- 一种脊髓再生修复材料的制备方法，其特征在于,该脊髓再生修复材料的制备方法包括如下步骤：步骤1）根据骨髓的形状制作模具，模具为上下贯通的筒体；步骤2）模具内放置多条贯穿两端的细丝；步骤3）将模具的下端封闭；步骤4）向模具中注入生物浆料，放入冻干机中，热致相分离去除生物浆料中的溶剂，得到具有大量微孔的固体物；步骤5）将固体物从筒体中取出并将细丝抽取出来得到具有大量微孔和多条轴向通道的固体支架。
- 如权利要求1所述的脊髓再生修复材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1）包括如下具体的步骤：步骤1.1）用计算机辅助设计软件设计脊髓三维模型；步骤1.2）根据脊髓三维模型制作模具。
- 如权利要求1所述的脊髓再生修复材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的细丝为不锈钢丝。
- 如权利要求1所述的脊髓再生修复材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中的生物浆料为胶原与壳聚糖的混合物。
- 如权利要求4所述的脊髓再生修复材料的制备方法，其特征在于，所述胶原为I、III或IV型胶原。
- 如权利要求4所述的脊髓再生修复材料的制备方法，其特征在于，所述生物浆料的制作方法包括如下步骤：步骤4.1）取质量比为2:1-1:1的胶原蛋白和壳聚糖溶于0.05摩尔/升醋酸溶液，在4摄氏度恒温环境中，以800转/分搅拌60分钟。
- 如权利要求1所述的脊髓再生修复材料的制备方法，其特征在于，该脊髓再生修复材料的制备方法还包括：步骤6）将步骤5中得到的固体支架放入生物交联剂中进行交联后冻干。
- 如权利要求7所述的脊髓再生修复材料的制备方法，其特征在于，所述生物交联剂为京尼平溶液。
- 如权利要求7所述的脊髓再生修复材料的制备方法，其特征在于，所述该脊髓再生修复材料的制备方法还包括：步骤7）使固体支架中的微孔中浸入细胞生长因子。
- 如权利要求7所述的脊髓再生修复材料的制备方法，其特征在于，所述该脊髓再生修复材料的制备方法还包括：步骤8）向固体支架中的轴向通道中注入种子细胞。
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