專利名稱：生物型神經(jīng)導(dǎo)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于神經(jīng)腺修復(fù)治療的裝置，屬植入型醫(yī)療器械。
背景技術(shù)：
神經(jīng)組織具有再生能力，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)甚至中樞神經(jīng)系統(tǒng)都具有增生能力，但神經(jīng)組織嬌嫩，再生速度較慢，當(dāng)神經(jīng)腺受損傷時(shí)，靠其自然再生修復(fù)，常常被生長(zhǎng)速度較快的周圍再生組織或瘢痕組織阻斷其通路，使其無(wú)法接通。有學(xué)者用導(dǎo)管套接于斷缺的神經(jīng)腺兩端，來(lái)維持其通路不被阻斷，這種導(dǎo)管稱為神經(jīng)導(dǎo)管。目前被研究過(guò)的神經(jīng)導(dǎo)管有些是由不可降解的材料制造的，存在永久異物刺激，對(duì)神經(jīng)組織的再生不利，有些雖用可降解材料如聚乳酸、聚羥基乙酸制成，但其降解產(chǎn)物呈局部強(qiáng)酸性，不利于神經(jīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和遷移。有些雖用天然材料如動(dòng)物血管等制成，但還是用傳統(tǒng)的戊二醛固定工藝處理，存有長(zhǎng)期殘留毒性，細(xì)胞毒性較大，不利于嬌嫩的神經(jīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖。現(xiàn)有神經(jīng)導(dǎo)管的另一致命缺點(diǎn)是管壁較厚，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及血管難于通過(guò)，使導(dǎo)管中部的神經(jīng)細(xì)胞難于獲得足夠的營(yíng)養(yǎng)而無(wú)法生長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生物相容性好、可透過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、可長(zhǎng)入血管、可降解吸收的生物型神經(jīng)導(dǎo)管及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是生物型神經(jīng)導(dǎo)管，由經(jīng)過(guò)非醛類固定劑交聯(lián)固定和活潑試劑及強(qiáng)氫鍵試劑去除抗原處理的動(dòng)物膜材構(gòu)成的薄壁管體和固定在管壁上的由前述膜組織的長(zhǎng)條螺旋盤繞粘合而成的螺旋支架組成。
動(dòng)物組織易被微生物降解或分解，需用固定劑使之交聯(lián)固定，傳統(tǒng)上使用戊二醛作固定劑，有殘留毒性，我們選用非醛類固定劑，如環(huán)氧化物、二酰二胺、二異氰酸酯、聚乙二醇或碳化二亞胺，就沒(méi)有這一缺點(diǎn)。以環(huán)氧化物為例，當(dāng)應(yīng)用環(huán)氧化物來(lái)代替醛類作固定試劑時(shí)，由于環(huán)氧化物很不穩(wěn)定，易發(fā)生開環(huán)交聯(lián)反應(yīng)，控制適當(dāng)反應(yīng)條件可以做到使其與膠原蛋白的交聯(lián)產(chǎn)物很穩(wěn)定，不輕易降解，只有在再生組織生長(zhǎng)、增殖需對(duì)其蠶蝕時(shí)，分泌出激肽釋放酶、纖溶酶、糖皮質(zhì)激素協(xié)同膠原酶作用下才能將其緩慢分解為多肽及氨基酸，并被吸收利用。這樣一種被動(dòng)式降解與組織的再生是同步的，是最有利于組織的再生性修復(fù)的，而且無(wú)醛類的殘留毒性；根據(jù)現(xiàn)代免疫學(xué)理論，動(dòng)物組織的抗原性主要是由蛋白質(zhì)中某些特殊位置的活性基團(tuán)及特異構(gòu)象引起的，這些活性基團(tuán)主要是-OH，-NH2，-SH等，而特異構(gòu)象則主要是由于蛋白質(zhì)分子螺旋鏈的某些持殊氫鍵引起，在處理動(dòng)物組織時(shí)，用一種或多種易與這些基團(tuán)起反應(yīng)的活潑試劑(如酸酐、酰氯、酰胺、環(huán)氧化物等)與這些基團(tuán)結(jié)合，將其封閉起來(lái)，去除其抗原，同時(shí)，還應(yīng)用強(qiáng)氫鍵試劑(如胍類化合物)，置換引起特異構(gòu)象的氫鍵，改變其構(gòu)象，這樣從多方面有效的消除其抗原性。本發(fā)明的神經(jīng)導(dǎo)管的管壁較薄，是半透膜，具有滲透性，可以保證營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及微血管能輕易的透過(guò)管壁，供應(yīng)管內(nèi)再生神經(jīng)組織的需要，管壁上加上螺旋支架是為了使管體有足夠的支撐力，維持神經(jīng)組織再生所需的空間通道，且螺旋結(jié)構(gòu)可使其具有彎曲、伸縮的力學(xué)順應(yīng)性，這對(duì)運(yùn)動(dòng)部位的神經(jīng)修復(fù)是最有利的。管體和支架都是以動(dòng)物組織為原料制成，主要成分為膠原和少量糖蛋白等，可降解為氨基酸、多肽，可被人體組織吸收利用。
所述的管體和螺旋支架由通過(guò)增韌改性處理的動(dòng)物膜材構(gòu)成。考慮到一些膜組織的力學(xué)強(qiáng)度還不能滿足應(yīng)用要求，而且在生化處理中常會(huì)引起力學(xué)性能的損失，所以通過(guò)對(duì)膠原蛋白分子進(jìn)行合理接枝的方法，來(lái)提高管體和螺旋支架的力學(xué)強(qiáng)度和韌性，如在膠原蛋白分子中適當(dāng)接枝聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚乳酸、聚羥乙酸等鏈段。接枝的原料是用它們的預(yù)聚體，方法可以選用縮合、引發(fā)、輻射等高聚物接枝方法。
所述的管體表面上設(shè)有偶合可粘附生長(zhǎng)因子的多肽及糖胺聚糖類活性組分形成的活性表面層。所述的多肽之一是由16個(gè)賴氨酸(K16)、甘氨酸(G)、精氨酸(R)、天冬氨酸(D)、絲氨酸(S)、脯氨酸(P)及半胱氨酸(C)縮聚而成的，所述的糖胺聚糖是透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、肝素、硫酸乙酰肝素或硫酸角質(zhì)素。這些多肽或糖胺聚糖對(duì)生長(zhǎng)因子有廣譜粘附和富集作用，能激發(fā)未分化細(xì)胞定向分化，具有誘導(dǎo)機(jī)體組織的再生性修復(fù)的功能。
所述的管體和螺旋支架是選用動(dòng)物的腸膜、心包、胸膜或脂網(wǎng)膜為膜材原料制成。
本發(fā)明的生物型神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法包括以下步驟(1)、選料凈化收集新鮮動(dòng)物的膜組織，用新潔兒滅或洗必泰消毒，并修剪去除多余雜質(zhì)及不規(guī)整部分，取平整堅(jiān)韌膜材，洗凈，得所需膜材；(2)、脫脂使用有機(jī)溶劑抽提膜材中的脂肪及脂溶性雜質(zhì)；(3)、交聯(lián)固定使用非醛類固定劑交聯(lián)固定膜材中的膠原蛋白分子；(4)、去除抗原使用活潑試劑封閉膜材中引起抗原的特異活性基團(tuán)-OH，-NH2，-SH，并用強(qiáng)氫鍵試劑置換基材蛋白質(zhì)分子螺旋鏈中引起特異構(gòu)象的特殊氫鍵；(5)、導(dǎo)管制備在棒狀模具上，用醫(yī)用膠將相應(yīng)尺寸的膜材粘合成管體；另取膜材裁成規(guī)定寬度的長(zhǎng)條，按一定間距螺旋盤繞粘合在管體上，繞粘多層，形成具有一定支撐力的螺旋支架；脫模，得到產(chǎn)品。
作為一種優(yōu)化方案，它還設(shè)有將所述膜材增韌改性的處理步驟，即使用縮合、引發(fā)或輻射接枝的方法，在膜材膠原蛋白分子中適當(dāng)接枝上聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚乳酸或聚羥乙酸鏈段。
作為又一種優(yōu)化方案，它還設(shè)有在管體表面通過(guò)偶聯(lián)劑偶聯(lián)特定多肽或糖胺聚糖活性組分形成活性表面層的處理步驟，即在膜材表面上通過(guò)偶聯(lián)劑偶聯(lián)可粘附生長(zhǎng)因子的多肽或糖胺聚糖活性組分，形成活性表面層。
生物型神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法中所述的非醛類固定劑為易與蛋白質(zhì)分子發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的試劑如環(huán)氧化物、二酰二胺、二異氰酸酯或碳化二亞胺試劑中的一種或兩種，這里的環(huán)氧化物可以是單環(huán)氧化物 ，也可以是雙環(huán)氧化物 ，這里R＝CnH2n+1—，n＝0-10，還可以是低聚環(huán)氧化物如聚環(huán)氧丙烷。
生物型神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法中所述的活潑試劑是小分子有機(jī)酸酐、酰氯、酰胺、環(huán)氧化物等，強(qiáng)氫鍵試劑為胍類化合物。
生物型神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法中所述的偶聯(lián)劑為二酰二胺、二酸酐、雙環(huán)氧化物或其它能與-NH2，-OH，-COOH等起縮合反應(yīng)的雙官能團(tuán)試劑。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是它由以動(dòng)物組織為原料的天然生物材料制成，無(wú)免疫原性，不會(huì)引起排斥反應(yīng)，具有良好的組織相容性，可誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞的分裂、增殖及遷移，促進(jìn)神經(jīng)組織的再生。它既能保證神經(jīng)組織再生所需空間通道，又能透過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及長(zhǎng)入血管，供應(yīng)神經(jīng)組織生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)需要，為神經(jīng)組織的再生性修復(fù)創(chuàng)造良好的微環(huán)境，當(dāng)神經(jīng)組織再生修復(fù)完成后，它可被降解吸收，不作為永久異物存在。


附圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為圖1中A-A向剖視圖；1、管體，2、螺旋支架，3、活性表面層。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例如圖1和2所示，取新鮮的豬膜材，可用心包或脂網(wǎng)膜或胸膜或膈膜或小腸膜，小心除去脂肪及松軟纖維組織，使堅(jiān)韌膜體盡可能薄，洗凈，瀝干水分，使用有機(jī)溶劑抽提膜材中的脂肪及脂溶性雜質(zhì)；取出，除去溶劑后，用碳鏈環(huán)氧化物與之進(jìn)行交聯(lián)固定反應(yīng)。取出，洗凈，冷凍干燥，用乙酸酐或丁酸酐與之反應(yīng)，封閉抗原基因；再用鹽酸胍的Tris緩沖溶液處理，改變引起抗原的特異構(gòu)象；用酸酐作縮合脫水劑將聚羥基乙酸預(yù)聚體接枝到膜材的膠原分子上，以提高其堅(jiān)韌性；用雙官能團(tuán)偶合劑二酸內(nèi)酐在膜材表面偶合含有16個(gè)賴氨酸(K16)、甘氨酸(G)、精氨酸(R)、天冬氨酸(D)、絲氨酸(S)、脯氨酸(P)及半胱氨酸(C)縮聚而成的多肽或糖胺聚糖類物質(zhì)形成活性表面層3；將制得的膜材剪裁成一定規(guī)格在圓棒狀模具上，用醫(yī)用膠粘接成管體1；另取膜材裁成寬0.5-2.0mm的長(zhǎng)條，然后，在緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)的專用模具上，用醫(yī)用膠按一定間距將膜長(zhǎng)條螺旋盤繞粘合到膜管上，形成螺旋支架2，可連續(xù)粘繞多層，直至達(dá)到所需要的支撐力為止；脫模，清洗，用生理鹽水作保存液密封包裝，滅菌，即得到產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種生物型神經(jīng)導(dǎo)管，其特征在于它由經(jīng)過(guò)非醛類固定劑交聯(lián)固定和活潑試劑及強(qiáng)氫鍵試劑去除抗原處理的動(dòng)物膜材制成的薄壁管體(1)和固定在管壁上的由上述處理的動(dòng)物膜材裁成的細(xì)長(zhǎng)片條螺旋盤繞粘貼而成的螺旋支架(2)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物型神經(jīng)導(dǎo)管，其特征在于所述的管體(1)和螺旋支架(2)由通過(guò)增韌改性處理的動(dòng)物膜材制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物型神經(jīng)導(dǎo)管，其特征在于所述的管體(1)表面上設(shè)有偶合可粘附生長(zhǎng)因子的多肽及糖胺聚糖類活性組分構(gòu)成的活性表面層(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物型神經(jīng)導(dǎo)管，其特征在于所述的多肽之一是由16個(gè)賴氨酸(K16)、甘氨酸(G)、精氨酸(R)、天冬氨酸(D)、絲氨酸(S)、脯氨酸(P)及半胱氨酸(C)縮聚而成的，所述的糖胺聚糖是透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、肝素、硫酸乙酰肝素或硫酸角質(zhì)素。
5.一種制備權(quán)利要求1所述的生物型神經(jīng)導(dǎo)管的方法，其特征在于它包括以下步驟a、選料凈化收集新鮮動(dòng)物的膜組織并修剪去除多余雜質(zhì)及不規(guī)整部分，取平整堅(jiān)韌膜體，洗凈，得所需膜材；b、脫脂使用有機(jī)溶劑抽提膜材中的脂肪及脂溶性雜質(zhì)；c、交聯(lián)固定使用非醛類固定劑交聯(lián)固定膜材中引起抗原性的膠原蛋白分子；d、去除抗原使用活潑試劑封閉膜材中引起特異構(gòu)象的特異活性基團(tuán)-OH，-NH2，-SH，并用強(qiáng)氫鍵試劑置換基材蛋白質(zhì)分子螺旋鏈中的特殊氫鍵；e、導(dǎo)管制備在棒狀模具上，用醫(yī)用膠將相應(yīng)尺寸的膜材粘合成管體(1)；另取膜材裁成規(guī)定寬度的長(zhǎng)條，按一定間距螺旋盤繞粘合在管體(1)上，繞粘多層形成具有一定支撐力的螺旋支架(2)；脫模，得到產(chǎn)品。
6.一種制備權(quán)利要求3所述的生物型神經(jīng)導(dǎo)管的方法，其特征在于它包括以下步驟a、選料凈化收集新鮮動(dòng)物的膜組織并修剪去除多余雜質(zhì)及不規(guī)整部分，取平整堅(jiān)韌膜體，洗凈，得所需膜材；b、脫脂使用有機(jī)溶劑抽提膜材中的脂肪及脂溶性雜質(zhì)；c、交聯(lián)固定使用非醛類固定劑交聯(lián)固定膜材中的膠原蛋白分子d、去除抗原使用活潑試劑封閉膜材中引起抗原性的特異活性基團(tuán)-OH，-NH2，-SH，并用強(qiáng)氫鍵試劑置換基材蛋白質(zhì)分子螺旋鏈中產(chǎn)生特異構(gòu)象的特殊氫鍵；e、表面修飾在膜材表面上通過(guò)偶聯(lián)劑偶聯(lián)含有可粘附生長(zhǎng)因子的多肽或糖胺聚糖活性組分，形成活性表面層(3)。f、導(dǎo)管制備在棒狀模具上，用醫(yī)用膠將相應(yīng)尺寸的膜材粘合成管體(1)；另取膜材裁成規(guī)定寬度的長(zhǎng)條，按一定間距螺旋繞粘在管體外，形成螺旋支架(2)；脫模，得到產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于它在d和e步驟之間還設(shè)有將所述膜材增韌改性的處理步驟，即使用縮合、引發(fā)或輻射接枝的方法，在膜材膠原蛋白分子中適當(dāng)接枝上聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚乳酸或聚羥乙酸鏈段。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于所述的非醛類固定劑為易與蛋白質(zhì)分子發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的試劑，如環(huán)氧化物、二酰二胺、二異氰酸酯、聚乙二醇或碳化二亞胺試劑中的一種或兩種，這里的環(huán)氧化物可以是單環(huán)氧化物 ，也可以是雙環(huán)氧化物 ，這里R＝CnH2n+1-，n＝0-10，還可以是低聚環(huán)氧化物，如聚環(huán)氧丙烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于所述的活潑試劑可以是小分子有機(jī)酸酐、酰氯、酰胺或環(huán)氧化物，強(qiáng)氫鍵試劑為胍類化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為二酰二胺、二酸酐、雙環(huán)氧化物或其它能與-NH2，-OH，-COOH起縮合反應(yīng)的雙官能團(tuán)試劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物型神經(jīng)導(dǎo)管及其制備方法，它由經(jīng)過(guò)非醛類固定劑交聯(lián)固定和活潑試劑及強(qiáng)氫鍵試劑去除抗原處理的動(dòng)物膜材制成的薄壁管體(1)和固定在管壁上的由前述方法處理的動(dòng)物膜材裁成的細(xì)長(zhǎng)片條螺旋盤繞粘合而成的螺旋支架(2)組成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是它由以動(dòng)物組織為原料的天然生物材料制成，無(wú)免疫原性，不會(huì)引起排斥反應(yīng)，具有良好的組織相容性，可誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞的分裂、增殖及遷移，促進(jìn)神經(jīng)組織的再生。它既能保證神經(jīng)組織再生所需空間通道，又能透過(guò)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和長(zhǎng)入血管，供應(yīng)神經(jīng)組織生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)需要，為神經(jīng)組織的再生性修復(fù)創(chuàng)造良好的微環(huán)境，當(dāng)神經(jīng)組織的再生修復(fù)完成后，它可被降解吸收，不作為永久異物的存在。
文檔編號(hào)A61L29/04GK1986006SQ20051012079
公開日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者徐國(guó)風(fēng) 申請(qǐng)人:廣州知光生物科技有限公司