一种用于神经损伤修复的神经支架、其制备方法及应用_2

文档序号:9832952阅读:来源:国知局
联的方法,避免了酸碱中和、透析等复杂过程,并可通过不同的胶原浓度调整胶原海绵的孔径,交联时,交联剂通过催化分子内的羧基和氨基反应进行交联,又称为“零长度交联剂”,交联后提高了胶原纤维的张力和稳定性,交联剂为卜(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺,EDC/NHS。
[0038]与现有技术相比,本发明的有益效果:
[0039]I)本发明的神经支架,原料取材方便,制备过程简单,通过利用肝素将生长因子进行固定,控制生长因子的释放速度,防止生长因子在体液的冲击下扩散,从而将生长因子固定在损伤局部,在损伤局部达到治疗浓度,同时,固定的生长因子能有效促进神经支架中神经干细胞的存活,或者促进神经干细胞增殖,使损伤局部神经干细胞达到更有效的治疗数量,增强了神经干细胞对神经损伤的修复作用,支架中的神经干细胞和生长因子共同促进神经再生,从而使得神经损伤修复效果较常规方法更加显著。
[0040]2)本发明的制备方法中,使用鼠尾制备胶原溶液取材方便,将获得的胶原溶液用冻干机直接冻干,制作过程简单,省去了将胶原经酸碱中和,透析等复杂处理的步骤,减少了胶原材料接触有害试剂的机会,因此其使用安全性大大提高。
[0041]3)本发明使用Hoechst将神经干细胞进行标记,能追踪神经干细胞量在体内的变化情况。
【附图说明】
[0042]图1为本发明实施例1的胶原海绵形态图。
[0043]图2为本发明实施例2的神经导管。
[0044]图3为本发明实施例2中通过CCK-8检测细胞增殖与活性比较图。
[0045]图4为本发明实施例3中通过CCK-8检测细胞增殖与活性比较图。
[0046]图5为本发明实施例4中通过CCK-8检测细胞增殖与活性比较图。
[0047]图6为本发明实施例5中面神经损伤后功能恢复比较图。
【具体实施方式】
[0048]以下结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明,本
【发明内容】
并不限于所列实施例,研究人员根据上述内容对该神经支架进行的非本质改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
[0049]SD大鼠购自复旦大学实验动物部,动物心脏灌注用多聚甲醛购自boster工程有限公司,去离子水购自invitrogen,冰醋酸购自国药集团化学试剂有限公司,PBS购自hyclone,EDC和NHS购自 sigma;bFGF和VEGF购自 peprotech;Hoechst购自 sigma。
[0050]实施例1
[0051]I)购买180?220g的大鼠,将大鼠通过心脏灌注处死,剪下鼠尾,抽取鼠尾中的银色尾腱放入去离子水,放于摇床上,温度40C,转速50?200rpm,反复洗涤5次,洗涤后的尾腱溶于0.05%?0.1 %冰醋酸-PBS中,温度4°C,静置2?5天,调整胶原浓度至10mg/ml。
[0052]2)取上层胶原溶液,放入模具中,将模具放入液氮冷冻,再放于2.5L&6L冻干机经8?12小时冻干,得到胶原海绵,为三维胶原材料,孔径为30?200μπι,该胶原海绵形态参见图1o
[0053]3)利用电子束辐照对胶原海绵进行灭菌处理,处理条件为:12kGy6()C0。
[0054]4)将肝素溶解于含有4mM EDC和2.5mM NHS的交联溶液中,肝素的浓度为4mg/mL,将胶原海绵浸没于交联溶液中,于37°C下放置3?4小时,最后用PBS洗涤4?8小时,去离子水洗涤4?8小时。
[0055]5)用滤纸吸去交联后胶原海绵中的水分,将胶原支架浸没于450yg/mL的血管内皮生长因子(VEGF)溶液中构建胶原支架,37°C,I小时,获得胶原支架。
[0056]6)原代培养神经干细胞
[0057]取孕19天左右孕鼠,在超净台内端头处死,取出端脑,使用弯剪将端脑剪碎,加入
0.05%的胰酶消化30分钟,使用胰酶抑制剂终止消化,将消化后的混合液通过200目滤网,收集滤过液后,转速ISOOrpm,离心5分钟,去掉上清,加入培养液培养,得到神经球后用
0.05%胰酶将神经球消化开得到分散的神经干细胞,将神经干细胞与Hoechst在37°C培养箱孵育10分钟,以将神经干细胞进行标记,将5?10 X 15个神经干细胞培养在胶原支架上,获得所述的神经支架。
[0058]实施例2
[0059]1.用于神经损伤修复放入的神经导管的制备方法,包括如下步骤:
[0060]I)购买180?220g的大鼠,将大鼠通过心脏灌注处死,剪下鼠尾,抽取鼠尾中的银色尾腱放入去离子水,放于摇床上,温度40C,转速50?200rpm,反复洗涤5次,洗涤后的尾腱溶于0.05%?0.1 %冰醋酸-PBS中,温度4°C,静置2?5天,调整胶原浓度至10mg/ml。
[0061]2)取上层胶原溶液,放入管状模具中,将模具放入液氮冷冻,再放于2.5L&6L冻干机经8?12小时冻干,得到中空管状的胶原海绵,即胶原管。
[0062]胶原海绵为生长因子和神经干细胞的载体,因此,可在所获得的胶原管的中空部分填充一些胶原海绵,以粘附更多的神经干细胞。
[0063]3)利用电子束辐照对胶原管进行灭菌处理,处理条件为:6kGy 6<3Co。
[0064]4)将肝素溶解于含有4mM EDC和2.5mM NHS的交联溶液中,肝素的浓度为2mg/mL,将胶原管浸没于该交联溶液中,于37°C下放置3?4小时,最后用PBS洗涤4?8小时,去离子水洗涤4?8小时。
[0065]5)用滤纸吸去交联后胶原管中的水分后将胶原管浸没在50?500yg/mL的bFGF中成型,温度为37°C,时间为I小时,得到胶原支架,即胶原导管。
[0066]6)原代培养神经干细胞
[0067]取孕19天左右孕鼠,在超净台内端头处死,取出端脑,使用弯剪将端脑剪碎,加入
0.05%的胰酶消化30分钟,使用胰酶抑制剂终止消化,将消化后的混合液通过200目滤网,收集滤过液后,转速ISOOrpm离心5分钟,去掉上清,加入培养液培养,得到神经球后用
0.05%胰酶将神经球消化开得到分散的神经干细胞,将神经干细胞与Hoechst在37°C培养箱孵育1分钟,以将神经干细胞进行标记,将5?10 X 15个神经干细胞培养在胶原导管内,获得神经导管,见图2。
[0068]2.通过CCK-8检测细胞增殖与活性。
[0069]设3组神经支架平行实验,第一组为本实施例组,该组的神经支架中,通过肝素将bFGF固定在胶原支架上,并培养有神经干细胞(简称HS-bFGF组);第二组为对比例组,该组的神经支架中,未使用肝素固定bFGF,而是将bFGF简单孵在胶原支架上,培养有神经干细胞(简称bFGF组);第三组为对照组,该组的神经支架中,未含肝素和bFGF,仅以I3BS作为阴性对照孵在胶原支架上,并培养有神经干细胞(简称PBS组)。
[0070]将神经干细胞在上述三组的神经支架上培养7天,每天换液,在第7天时通过CCK-8检测神经干细胞的增殖与活性。
[0071 ] 检测步骤如下:
[0072]I)将上述三组样本分别放入多孔板,加入10 % CCK8混合液。
[0073]2)放入37°C培养箱培养2小时。
[0074]3)吸出混合液,测定450nm吸光度。
[0075]结果参见图3,图中**表示P〈0.01,由图3可以看出,神经干细胞的增殖与活性在HS-bFGF组要明显高于bFGF组和PBS组,由于每天换液,bFGF组和PBS组中未固定的bFGF不断被扩散、丢失,不能有效地促进神经干细胞增殖,bFGF组和PBS组神经干细胞增殖与活性较差。
[0076]实施例3
[0077]1.本实施例中用于神经损伤修复放入的神经导管的制备方法与实施例2中神经导管的制备方法的区别在于胶原浓度为20mg/ml,交联溶液中交联剂的浓度为:1mM EDC和5mM NHS,肝素的浓度为4mg/mL,bFGF的浓度为500yg/mL,其余操作步骤同实施例2。
[0078]2.通过CCK-8检测细胞增殖与活性。
[0079]设3组神经支架平行实验,第一组为本实施例组,该组的神经支架中,通过肝素将bFGF固定在胶原支架上,并培养有神经干细胞(简称H
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