NGF促周圍神經(jīng)損傷修復(fù)支架的制備及其性質(zhì)研究.pdf

1、由各種外傷原因所導(dǎo)致的周圍神經(jīng)損傷或者斷裂,會給傷者造成肢體感覺和運動功能的下降或者喪失。對于周圍神經(jīng)斷裂類的損傷,若斷裂缺口較大時,就須借助于對缺口進行橋接移植手術(shù)才能使斷裂了的周圍神經(jīng)得到再生修復(fù)。目前采用的移植體有自體移植體和神經(jīng)支架,但自體移植來源有限且會帶來供體部位的后遺癥。在神經(jīng)支架研究方面,由于非降解材料可能導(dǎo)致神經(jīng)壓迫和二次手術(shù)的必要性,所以近年的工作主要趨向于生物可降解支架材料的研究和開發(fā)。截至2006年底,美國FDA

2、已經(jīng)批準了NeuraGen、SaluBridge、Neurolac、Neuro Matrix、Neuroflex和Neurotube等品牌的神經(jīng)導(dǎo)管用于臨床;我國也有幾家單位正在申報國家三類醫(yī)療器械批文。盡管如此,由于所使用的材料不同,其促周圍神經(jīng)損傷修復(fù)的效果也很有差異;同時,它們基本都不適用于長段神經(jīng)缺損的修復(fù),故開展神經(jīng)支架的研究仍有必要?；谝陨显?本論文擬研制出一種以豬皮來源的細胞外基質(zhì)(ECM)粉末和聚乳酸-聚羥基乙酸共聚

3、物(PLGA)為主要原料、對神經(jīng)生長因子(NGF)有緩慢釋放功能的促周圍神經(jīng)損傷修復(fù)的支架;通過體外檢測及動物實驗來評估其作為促周圍神經(jīng)損傷修復(fù)支架的可行性。具體內(nèi)容主要包括以下幾個方面:①制備出了豬皮來源的ECM粉末。經(jīng)H.E染色及掃描電子顯微鏡觀測,沒有觀測到細胞殘留;經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳分析,未檢測到核酸殘留。②制備出了具有生物活性的NGF明膠微球。經(jīng)激光粒徑分布儀檢測,微球的粒徑介于1μm和20μm之間,平均粒徑主要分布在8μm和1

4、2μm之間;毛細管電泳檢測結(jié)果顯示微球?qū)GF的封載率為80.50％。③通過添加弱堿性物質(zhì),達到了中和PLGA在降解過程中所產(chǎn)生的酸性產(chǎn)物以穩(wěn)定組織pH的目的。對于純的PLGA,隨著降解時間的推移,降解液的pH值逐漸下降;不同種類的弱堿性調(diào)節(jié)劑與PLGA復(fù)合后都能對降解液的pH起到一定的調(diào)節(jié)作用,但效果各異;相同種類的弱堿性添加劑對降解液pH的影響與添加百分比相關(guān);碳酸氫鈉的調(diào)節(jié)作用最明顯,使降解液的pH值一直處于堿性狀態(tài);殼聚糖的調(diào)節(jié)

5、功效相對較平穩(wěn)緩慢,使降解液的pH值一直處于酸性狀態(tài)和平穩(wěn)下降趨勢;而堿性氨基酸添加劑的作用則處于中間狀態(tài),先使降解液上調(diào)成堿性,然后再下調(diào)為酸性,使降解液的pH值保持在中性附近;當(dāng)組氨酸的添加量為5%和10%時,對降解液pH的影響差異不顯著;而當(dāng)添加劑為精氨酸和賴氨酸時,在高添加劑量下其對降解液pH值的影響比在低添加劑量下的作用更顯著;當(dāng)賴氨酸的添加量為5%時,在試驗考察期內(nèi),其使降解液的pH值保存在7.28～6.62間,是最適合的添

6、加方式。④通過對由PLGA和ECM的不同混合比例所制備的支架進行比較發(fā)現(xiàn),隨著支架中ECM含量的增加,材料中的孔隙的在形態(tài)及孔徑的大小分布上越不均勻;材料的斷裂強度逐漸增大,當(dāng)ECM含量在達到20-30%時為最大值,然后逐漸降低;材料的斷裂伸長率逐漸降低;吸水率逐漸增大;失重率逐漸增大;降解速率逐漸增大。綜合評價認為,材料中ECM的最佳含量應(yīng)在20-30%。⑤通過對不同組織工程原材料的篩選以及配伍比例的探討和制備方法的摸索,制備出了目標

7、支架。⑥體外測試結(jié)果顯示,本目標支架的斷裂強度為8.308MPa,斷裂伸長率為38.98%,彈性模量為77.27 MPa。掃描電子顯微鏡觀測發(fā)現(xiàn),支架中PLGA和ECM發(fā)生了物理共混并形成了蜂窩狀結(jié)構(gòu)。在8周的考察期內(nèi),支架質(zhì)量損失了15.6%,羥脯氨酸的累計釋放率為62.8%。在第30d仍能檢測到支架對NGF的釋放。掃描電子顯微鏡觀測結(jié)果顯示雪旺氏細胞(SC)能夠在支架上粘附、穿行。⑦動物實驗初步實驗結(jié)果顯示,本目標支架在兔坐骨神經(jīng)部

8、位生物相容性良好,無炎癥反應(yīng),無過敏反應(yīng)。通過對動物實施本目標支架移植后,在術(shù)后第5周術(shù)部神經(jīng)實現(xiàn)了愈合,在術(shù)部神經(jīng)的愈合中有雪旺氏細胞的參與。綜上所述,本支架具有對NGF進行緩慢釋放的功能并保持了NGF的生物活性;無細胞毒性,并對雪旺氏細胞的生長有促進作用;其三維結(jié)構(gòu)為雪旺氏細胞在支架中的穿行提供了前提;其力學(xué)指標和生物可降解特性符合神經(jīng)支架的要求;在支架中添加弱堿性物質(zhì)是中和PLGA在降解過程中所產(chǎn)生的酸性物質(zhì)的有效方法。本支架的力