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静电纺神经导管如何进一步提高神经功能恢复效

生物医学    2021-09-18 16:01

导语

随着交通与工业的发展,周围神经损伤患者日益增加,周围神经损伤不仅可能导致患者生活及工作能力丧失,还会为家庭和社会带来沉重负担。

目前治疗神经缺损的常用方法是直接端端吻合和自体神经移植,自体神经移植存在以下缺点:供移植的神经来源有限,供区神经瘤形成感觉运动障碍,造成新的神经损伤。

如何进一步提高神经功能恢复效果,寻找新的神经替代物来修复周围神经缺损是研究的主要方向。

以下内容是易丝帮编辑对近期关于静电纺丝技术构建神经导管研究进行的汇总,希望对大家的科研有所帮助!

 

1. Materials Letters:静电纺丝制备具有多层结构的梯度降解神经导管

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具有均匀管状结构的聚合物神经导管(NGCs)被广泛用作神经组织工程中的支架。但是,NGCs的大量崩塌严重阻碍了其进一步的实际应用。

中国药科大学郭长缨团队采用静电纺丝技术设计并制备了具有多层结构的梯度降解神经导管(GD-NGC)。GD-NGC由具有不同聚乳酸(PLA)/聚乙醇酸(PGA)比的五层聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)组成。

与普通的NGCs相比,新型GD-NGC从内层到外层会适度逐步降解,并且具有同等或更好的特性,例如孔隙率、吸水率、机械性能和生物相容性。

DOI:10.1016/j.matlet.2020.128238

 

2.Adv. Healthcare Mater.:控制神经营养因子-3和软骨素酶ABC的释放可增强神经导管的功效

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神经导管(NGC)在修复周围神经损伤方面具有替代自体移植物的潜力,但其疗效仍有待提高。

构建了两种负载因子(神经营养因子-3和软骨素酶ABC)的NGC,并考察了它们修复大鼠坐骨神经8 mm间隙的能力。

这些因子被封装在由相变材料(PCM)或胶原蛋白制成的微粒中,然后夹在两层电纺纤维之间。

胶原蛋白中因子的连续释放导致远端神经相对于普通导管的CMAP幅度增大,轴突数量增加。相反,来自PCM的相同因子的脉冲释放对疗效有明显的不利影响。

DOI: 10.1002/adhm.202000200

 

3. J. Neural Eng.:定向大豆分离蛋白修饰聚乳酸纳米纤维导管可增强周围神经再生

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武汉大学陈云&陈璞团队制备了一种新的高度取向聚乳酸(PLLA)/大豆分离蛋白(SPI)纳米纤维导管,用于神经再生。➣随着纺丝时间的增加,膜的机械耐久性、进液压力(LEP)和疏水性都有所提高。

掺入SPI可以降低PLLA/SPI纳米纤维膜(PSNFs)的纤维直径和延展性,改善PSNFs的拉伸强度和表面润湿性,并提高PSNFs的体内降解性。

具有高度取向的纳米纤维或中等取向的纳米纤维的PSNF-20在指导细胞延伸和促进神经突生长方面具有更好的性能。

HO-PSNC-20在神经再生和功能重建方面具有显著的促进作用。

DOI:10.1088/1741-2552/ab8d81

 

4. J Appl Polym Sci:具有可调机械和结构性能的导电多通道PCL/明胶导管用于周围神经再生

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本研究通过考虑对于成功的神经导管至关重要的机械、地形和结构方面的因素,为其设计提供了整体视角。

聚己内酯和明胶以双电纺薄膜的形式用于践行该目的,将其卷绕并随后形成多通道导管的组件。通过掺入聚苯胺/石墨烯(PAG)纳米复合材料,赋予导管导电性能。

掺入2%PAG的导管具有良好的细胞支持和增殖能力,同时保证了10.8×10-5 S/cm的电导率以及为干、湿条件下优异的抗拉强度。

DOI:10.1002/app.49219

 

5. Acta Biomater.:基于贻贝黏附蛋白的纳米纤维导管加速功能神经再生

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利用天然聚合物和仿生拓扑结构成为神经导管设计的重要策略。

贻贝黏附蛋白(MAPs)是一种从海洋生物中提取的天然生物聚合物,与细胞外基质(ECM)的生物功能肽融合,通过增强细胞黏附、增殖、神经分化和神经突的形成来加速神经再生。

为了物理上促进神经细胞和雪旺细胞的接触诱导,实现促进神经再生,通过引入合成聚合物聚乳酸(PLGA)控制溶解度和力学性能,将MAP制备成电纺定向纳米纤维导管。

DOI:10.1016/j.actbio.2019.04.018

 

6. Acta Biomater.:纳米纤维阵列通过巨噬细胞表型差异调节周围神经再生

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将巨噬细胞接种在取向和随机的聚(1-乳酸 - co-ε-己内酯)纳米纤维上,并比较它们的形态和表型。

取向纳米纤维刺激巨噬细胞伸长,诱导了促愈合巨噬细胞表型(M2型)的发展,而随机纳米纤维诱导了促炎表型(M1型)。由取向纳米纤维极化的巨噬细胞有效地促进了体外雪旺细胞的增殖和迁移。

通过使用取向和随机纳米纤维构建神经导管,并评估它们对大鼠坐骨神经缺损模型中巨噬细胞极化和神经再生的影响。

取向纳米纤维组中促愈合巨噬细胞的比例再次更高,并且取向组中施万细胞浸润和轴突数量比随机组分别高2.0和2.84倍。

DOI:10.1016/j.actbio.2018.10.040