具有电刺激作用的复合载药神经导管的研究

发布时间：2020-05-16 23:49

【摘要】：每年约超过一百万人在遭受神经损伤的伤害,周围神经损伤的治疗依然是世界性医学难题,鉴于传统临床治疗方法存在的诸多问题和局限,广大神经修复研究者致力于开发多功能的神经导管来治疗神经损伤。虽然各类神经导管(Nerve conduits,NCs)也逐渐应用于临床,但至今并未制备出效果优良的理想神经导管,针对现阶段导管存在的诸多不足,本论文首先优选制备导电聚合物苯胺四聚体(Tetraaniline,TA),再物理复合聚乳酸(Poly-dl-lactic acid,PDLLA),并负载神经生长因子(Nerve growth factor,NGF),研制具有电刺激作用的PDLLA/TA/NGF复合载药神经导管。首先,采用氧化偶联聚合法合成氧化态苯胺四聚体(Emeraldine tetraaniline,EM TA),再还原制备还原态苯胺四聚体(Leucoemeraldine tetraaniline,LE TA),并通过傅立叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrum,FTIR)、紫外可见分光光度法(Ultraviolet-visible spectrophotometry,UV-Vis)、质谱法(Massspectrography,MS)、薄层色谱法(Thin layer chromatography,TLC)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)表征EM TA和LE TA的成分、结构以及微观形貌,同时利用四探针电阻率仪对比其导电性差异。最后设计正交实验,探究N-苯基对苯二胺(PPDA)与氧化剂过硫酸铵的质量比、反应时间、质子酸浓度对产率的影响,并确定TA的最佳制备工艺为:PPDA与氧化剂反应比为1:1、反应时间为2小时、HCl浓度为2 mol/L。通过物理复合法制备不同比例的PDLLA/TA复合神经导管,并探究TA掺杂量对复合神经导管机械性能、亲水性能、电导率和微观形貌的影响。结果表明,PDLLA/TA复合神经导管具有良好的机械性能与亲水性能,导电率满足神经生长所需要的电刺激条件,同时其机械性能、亲水性能、电导率随TA掺杂量的增大呈上升趋势,最后结合其微观形貌优选出TA的掺杂量为10%。通过测定PDLLA/TA神经导管在降解过程中的质量损耗、降解液的pH值,以及SEM观察降解前后的微观形貌,评价其降解性能。结果表明:TA的掺杂促进了PDLLA/TA神经导管的降解,使其降解速度可控,并改善了单纯PDLLA导管降解过程中局部环境酸性过高的问题。通过物理混合将牛血清蛋白(Bovine serum albumin,BSA)负载在PDLLA/TA神经导管上,探究TA的掺杂量和环境pH值对BSA释放行为的影响,并以此为模型对照,负载NGF制备PDLLA/TA/NGF神经导管,研究NGF的释放性能。结果表明PDLLA/TA/NGF复合载药神经导管可以在不同酸碱环境下实现其缓慢释放。采用CCK-8(Cell Counting Kit-8)法,选取雪旺细胞(Rat schwann cells,RSC96)和肾上腺嗜铬细胞瘤(Pheochromocytoma 12 cells,PC12)两种神经细胞来评价不同神经导管的细胞毒性,并通过免疫荧光法与SEM观察细胞在神经导管表面的粘附与增殖情况,结果表明TA与NGF的掺杂促进了细胞增殖和粘附,PDLLA/TA/NGF神经导管具有良好的细胞亲和性。自制电刺激装置对复合培养的RSC96细胞和PC12细胞外加电刺激,探究电压、电流与电刺激时间对细胞生长的影响。结果表明外源电刺激促进了两种细胞的增殖与生长,同时确定电刺激的最优参数为:电压250 mV、电流150 mA、时间36小时。选取SD大鼠并建立相应周围神经损伤动物模型,考察1、3个月后SD大鼠坐骨神经的生长情况以及肌肉等功能恢复状态,评估不同神经导管对大鼠坐骨神经损伤的修复效果。步态分析、组织学分析等结果表明PDLLA/TA/NGF复合载药神经导管修复治疗最佳,较接近自体神经移植组。综上所述,PDLLA/TA/NGF复合载药神经导管具有良好的生物相容性和电刺激作用,能促进神经再生,有望应用于周围神经损伤的治疗。
【图文】：

第 1 章 绪论损伤与治疗百万人会遭受神经损伤的伤害[1]，这严重影缺损可通过神经再生功能自我修复，而针对粗手术进行缝合与自体神经移植法进行治疗斥反应等诸多问题。为了解决以上问题，广的神经导管以替代自体移植，甚至超越自体疗困境。损伤及再生

大量巨噬细胞，去吞噬变性轴突[7]，随着吞噬细胞的聚集，，形成中空的神经通过该区域时，这一区域对神经再生功能重建具有重要作用。神度分类分为三类：神经失用、轴突断裂、神经断裂。其中神经失用是一种，此时神经仍然保持着连续性与功能。轴突断裂是指轴突与髓鞘围的神经束膜与神经外膜仍然存在，结缔组织可以为轴突再生提供断裂是指受伤的神经存在缺口，轴突和周围结缔组织被破坏，其再生难以修复的周围神经损伤[8]。神经再生的过程是复杂与艰难的，其中素，因此受损神经的修复与重建，仍然是临床的一大挑战。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R943

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本文编号：2667551