一种神经修复套管及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明属于神经套管技术领域，涉及一种神经修复套管及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]周围神经受到损伤是临床工作中经常会遇到的疾病，会导致感觉的丧失和运动功能障碍。由于神经细胞不分裂，其生长没有穿透力，使其在体内的再生非常困难。目前采用组织或细胞移植、组织和生物工程、电磁等物理因素神经刺激或调控、药物或化学等各种干预策略，在原有神经解剖和功能基础上，促进被破坏或受损害神经再生修复和重塑、重建神经解剖投射通路和环路、调控和改善神经信号传导，均能部分最终实现神经功能修复。
[0003]神经套管技术因为可避免牺牲自体神经，同时可避免吻合时造成神经再损伤而受到广泛关注。神经套管需要能够起到支持神经轴突迀移的作用，套管材料不但需要具有良好的安全性和生物相容性，同时还要求能利于手术，促进神经生长。可作为神经套管的天然材料包括血管、变性肌肉、层粘蛋白、纤粘蛋白、胶原蛋白等，天然材料有时会引起不利的免疫反应，虽然免疫抑制剂能够起到一定作用，但在损伤或肿瘤情况下则不易使用;此外，天然蛋白也难于批量生产，质量及性能均难以控制，人们已将更多的目光转向人工材料。不可降解的人工材料套管包括硅胶套管及聚四氟乙烯套管，单纯使用此类套管也对神经轴突再生无促进作用，而且此类套管植入人体后会以异物形式存留于人体，容易引起慢性炎症反应，过度疤痕组织形成会导致神经受压，严重时需要二次手术再将套管取出。可吸收人工材料生物性良好，并且部分可降解材料能够促进神经细胞更好的生长，然而其诱导行为不具备方向性，且植入体内后强度和形状不易长期维持，使其临床使用十分受限。
[0004]静电纺丝是一种制备聚合物超细纤维的简单而且有效的加工工艺，而静电纺丝制品由于具有超大比表面积和超大孔隙率等特点特别适合在生物医学材料方面的应用。
[0005]因此，在本领域中期望能够得到一种具有良好生物相容性，并且具有单一诱导取向，并具有良好力学强度和稳定性的神经修复套管。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种神经修复套管及其制备方法和应用。
[0007]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]第一方面，本发明提供一种神经修复套管，所述神经修复套管为双层纤维套管，所述套管的内层为取向聚合物纤维层，外层为无纺无取向聚合物纤维层，所述聚合物为生物可吸收聚合物。
[0009]本发明的神经修复套管内层为取向聚合物纤维层，其能够使得神经元沿着纤维取向生长，而外层的无纺无取向聚合物纤维层起到支撑作用，并赋予本发明的神经修复套管以良好的强度和稳定性，同时由于内外层的聚合物均为生物可吸收聚合物，其具有较好的生物相容性，将此套管植入人体不会弓I起慢性炎症反应，安全可靠。
[0010]在本发明的神经修复套管中，所述聚合物为聚己内酯、聚乳酸、乙交酯-丙交酯共聚物、己内酯-乙交酯共聚物、己内酯-碳酸酯共聚物或聚二噁烷酮中的任意一种或至少两种的组合。
[0011 ] 优选地，所述聚合物的相对分子量为6万-200万，例如6.5万、7万、8万、9万、10万、20万、30万、40万、50万、70万、90万、100万、120万、140万、160万、180万、190万。
[0012]优选地，所述乙交酯-丙交酯共聚物为乙交酯含量大于80%的乙交酯-丙交酯共聚物。
[0013]优选地，所述己内酯-乙交酯共聚物为己内酯含量大于70%的己内酯-乙交酯共聚物。
[0014]优选地，所述己内酯-碳酸酯共聚物为己内酯含量大于70%的己内酯-碳酸酯共聚物。
[0015]在本发明所述的神经修复套管中，所述聚合物纤维的直径为100?5000nm，例如I 1nm、120nm、140nm、160nm、180nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、800nm、100nm、1300nm、1500nm、1800nm、2000nm、2500nm、3000nm、3400nm、3800nm、4000nm、4500nm、4800nm或5000nm，优选100?lOOOnm，进一步优选100?500nm。
[0016]优选地，所述内层的厚度为40?ΙΟΟμπι，例如45μηι、48μηι、50μηι、53μηι、55μηι、58μηι、60卩!11、654111、684111、7(^111、754111、784111、8(^111、834111、854111、884111、9(^111、9541]1或994111，优选50?10(^mD
[0017]优选地，所述外层厚度为20?60ym，例如23μηι、25μηι、28μηι、30μηι、33μηι、35μηι、38μηι、40ym、4 5ym、48ym、5 Oym、5 3ym、5 5ym、5 8ym 或 6 Oym ο
[0018]优选地，所述内层厚度为外层厚度的1.5-3倍，例如1.5倍、1.7倍、1.9倍、2倍、2.2倍、2.3倍、2.4倍、2.5倍、2.6倍、2.7倍、2.8倍、2.9倍或3倍，优选为2倍。
[0019]在本发明中，当内层厚度大于等于50μπι，或者内层厚度为外层厚度的1.5-3倍，特别优选为2倍时，神经轴突细胞在所述神经修复套管表面生长有取向性地延纤维方向生长，因而适合作为外周神经修复套管，当神经长合后，该套管会自动降解吸收。
[0020]另一方面，本发明提供了如第一方面所述的神经修复套管的制备方法，所述方法为:将聚合物溶液注入静电纺丝设备进行纺丝，形成的纤维从静电纺丝设备的喷丝头射出，调节接收装置分别得到内层取向纤维层和外层无纺无取向纤维层，即得到所述神经修复套管。
[0021]在本发明所述的制备方法中，所述聚合物溶液的制备方法为:将聚合物溶于有机溶剂中配制成质量体积浓度为1_30%(例如1%、2%、5%、8%、10%、12%、15%、18%、20%、22%、24%、26%、28%或30%)的溶液，而后在50-80°(3(例如52°(3、55°(3、57°(3、59°(3、60°(3、62°(3、64°(3、66°(3、68°(3、70°(3、72°(3、74°(3、76°(3、78°(3或79°0搅拌12-2411(例如1311、14h、15h、17h、19h、20h、21 h、22h 或 23h)得到所述聚合物溶液。
[0022]优选地，所述有机溶剂为六氟异丙醇或三氯甲烷与N，N_二甲基甲酰胺的混合液。
[0023]优选地，所述三氯甲烷与N，N_ 二甲基甲酰胺的混合液中三氯甲烷与N，N_ 二甲基甲酰胺的体积比为 1:1-1:3，例如1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.6、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.4、1:2.6、1:2.8或1:3。
[0024]在本发明中，当聚合物为聚二噁烷酮时，所用有机溶剂可以为六氟异丙醇，当聚合物为本发明所述的除聚二噁烷酮之外的其他聚合物时，所用的有机溶剂可以为三氯甲烷与N，N-二甲基甲酰胺的混合液。
[0025]在本发明所述的制备方法中，所述静电纺丝设备进行纺丝时的参数设置为:喷丝头电压为10?301^，例如121^、141^、161^、181^、201^、221^、241^、261^、281^或291^，溶液流速为I ?5mL/h，例如1.2mL/h、1.4mL/h、1.6mL/h、1.8mL/h、2mL/h、2.3mL/h、2.5mL/h、2.8mL/h、3mL/h、3.3mL/h、3.5mL/h、3.8mL/h、4mL/h、4.4mL/h、4.8mL/h或4.9mL/h。
[0026]优选地，所述接收装置与喷丝头之间的接收距离为5?25cm，例如6cm、8cm、10cm、12cm、15cm、17cm、19cm、22cm或24cm。
[0027]在本发明所述的制备方法中，对静电纺丝设备中的接收装置进行改造，所述接收装置中配制双电极作为接收电极，如图1所示，双电极的轴线处于同一水平线上并行排列，所述双电极中每个电极的直径为2?20mm，双电极间距为I?10cm，同步同向旋转，电极可经皮带传动而旋转。
[0028]在本发明中，通过静电纺丝工艺进行超细纤维的制备，通过改变电极接通的电压，从而使得纤维产生取向或无纺无取向纤维，最终得到的套管经抽真空后灭菌即可使用。
[0029]优选地，所述调节接收装置分别得到内层