CN109847104B - 一种神经修复膜及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种神经修复膜及其制备方法和应用，所述神经修复膜包括丙交酯‑己内酯共聚物纤维膜以及涂敷在所述丙交酯‑己内酯共聚物纤维膜上的聚吡咯涂层。所述方法包括如下步骤：(1)将丙交酯‑己内酯共聚物溶解于溶剂中，得到电纺原液；(2)对所述电纺原液进行静电纺丝操作，得到丙交酯‑己内酯共聚物纤维膜；(3)在所述丙交酯‑己内酯共聚物纤维膜上涂覆聚吡咯，得到所述神经修复膜。所述神经修复膜对于损伤神经的修复效果优异，且可加工性强、降解速率适宜。

Description

一种神经修复膜及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种神经修复膜及其制备方法和应用。

背景技术

外周神经损伤是一种常见的可致人类残疾的疾病，常常导致失去活动能力和感觉障碍。当今临床治疗已经将各种方法应用于治疗以恢复功能丧失。端对端接合可用于短神经损伤，而进行远距离神经缺损则需要神经移植以桥接横断神经。目前，神经自体移植是治疗间隙在5-10mm周围神经损伤的临床标准，然而这种方法需要从身体的二级部位移除一段神经，这会导致额外的手术疼痛，以及供体部位的感觉功能丧失。此外，诸如供体资源有限，供体神经长度不足以及供体神经和受体部位之间直径不匹配等缺点限制了这些治疗方法的应用。

近几年，神经套接管为周围神经修复提供了有效的替代方案。用各种合成和天然材料制造的神经套管具有很大的潜力作为支持神经相邻末端再生的桥梁。其中，材料的物理、化学和电学性质都会影响神经再生和功能恢复的结果。研究者们发现，一部分导电聚合物表现出优异的电学性质和生物相容性，已经在组织工程中的应用，然而导电聚合物的亲水性和韧性较差，通过传统技术加工会导致神经套接管的性能很差，影响后续的使用。

CN105617459A公开了一种纳米聚吡咯甲壳素神经导管的制备方法，步骤如下：将吡咯单体和引发剂滴入乳化剂水溶液中反应，加入丙酮终止反应并洗去引发剂和乳化剂，离心分离出沉淀物纳米聚吡咯；将纳米聚吡咯和壳聚糖分别溶于乙酸中制成纳米聚吡咯乙酸悬浮液和壳聚糖乙酸悬浮液，混合搅拌得到混合悬浮液，注入金属模具中，冻干成形得到半固体凝胶，再与氢氧化钠水溶液中和成形，干燥即得纳米聚吡咯壳聚糖神经导管；将纳米聚吡咯壳聚糖神经导管浸入醋酐甲醇溶液中反应，再浸入氢氧化钠溶液中，再用京尼平交联，接着用双蒸水冲洗，再脱水，干燥即得纳米聚吡咯甲壳素神经导管。得到的纳米聚吡咯甲壳素神经导管具备良好的导电性以及可控降解性，但是其柔韧性和亲水性较差，后续难以加工，且神经修复效果不佳。

CN108503768A公开了一种可降解聚氨酯在神经修复套接管，该神经修复套接管与缓释层更好的结合起来，不仅弹性好，强度高，而且缓释层中的神经生长因子或脑源性神经生长因子能够用于神经小间隙套管缝合，提高神经缺损的修复，还可为神经再生长提供长期的刺激因子和营养物质；此外使用生物相容性良好的生物可降解材料，植入体内后可避免或消除炎症等副作用，能够满足生物医药的要求，且可被机体吸收或***，无需二次手术取出，但是该神经修复套接管的导电性能较差，不易于神经的修复。

CN109331225A公开了一种可降解复合神经导管，采用生物相容性较好的丝素蛋白、胶原蛋白和透明质酸作为神经导管的原材料，增强其在体内的降解性，有利于机体的吸收；在原材料中加入聚乳酸-乙醇酸，提高神经导管的机械性能；肝素以共价结合的方式嫁接在材料基质上，达到持续释放的效果，且肝素促进轴突生长有利于神经再生质量的提高；采用零度化学交联剂EDC/NHS来提高药物的稳定性使其能持续地从导管中释放，从而增强其在医学临床上的应用，但是该复合神经导管的导电性能较差，不易于神经的修复。

因此，本领域亟待开发一种同时具有优异的生物相容性、柔韧性以及电学性能的神经套管，使所述神经套管具有突出的损伤神经修复效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种神经修复膜及其制备方法和应用，所述神经修复膜同时具有优异的生物相容性、柔韧性以及电学性能，从而提高了损伤神经的修复效果和神经修复膜的可加工性，且降解速度适宜。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种神经修复膜，所述神经修复膜包括丙交酯-己内酯共聚物纤维膜以及涂敷在所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜上的聚吡咯涂层。

在实际使用过程中，手动将神经修复膜卷曲形成神经套接管，并且使聚吡咯涂层在管内侧，就能够形成一种内层为聚吡咯涂层的神经套接管，该神经套接管在体液中能够保持管状形态，连接神经的近远两段，实现外周神经的端对端缝合，或者包裹在受伤神经外侧，起到对受损神经的修复作用。

相比于固定尺寸的神经套接管，可以通过改变神经修复膜卷曲的圈数来调节神经套管壁厚、直径等，以适用于不同部位神经的修复，本发明对具体的卷曲方式不做限定，示例性的，卷曲后形成的神经套接管如图1所示(包括丙交酯-己内酯共聚物纤维膜1和聚吡咯涂层2)，下文如果提及神经套接管，即为本发明提供的神经修复膜在体内卷曲而成的神经套接管。

本发明在丙交酯-己内酯共聚物纤维上涂覆一层聚吡咯得到神经修复膜，可以在使用时，将聚吡咯涂层卷在内层，聚吡咯的良好的导电性和生物相容性，再配合丙交酯-己内酯共聚物纤维较高的柔韧性，能够直接促使神经细胞在神经套接管内的生长，因此，本发明提供的神经修复膜同时具有优异的导电性、生物相容性以及柔韧性，从而对损伤神经的修复效果优异，实现神经细胞的定向性生长，尤其适合长度超过10mm的神经缺陷修复，且可加工性强。

另外，丙交酯-己内酯共聚物纤维相比于其他的纳米纤维，具有适宜的降解速度(75～102天)，而神经修复的周期约90天，两者十分相近，神经套接管能够持续存在至神经基本修复好，不会出现神经还没有修复完全，神经套接管就降解的情况，保证了治疗效果，也避免了神经修复完全后，套管仍存在于体内造成异物感的问题。

优选地，所述丙交酯-己内酯共聚物与所述聚吡咯通过氢键连接。

本发明使丙交酯-己内酯共聚物和聚吡咯通过氢键连接，可以进一步的增强两种物质的结合性能，使得到的神经套接管的性能更加稳定。

优选地，所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜通过静电纺丝技术制备而成。

静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝，在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”)，并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。

优选地，所述丙交酯-己内酯共聚物的重均分子量为200000-300000，例如210000、220000、230000、240000、250000、260000、270000、280000或290000等，优选270000。

优选地，所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜中包括丙交酯-己内酯共聚物电纺纤维丝。

优选地，所述丙交酯-己内酯共聚物电纺纤维丝的直径为0.5-2.5μm，例如0.6μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.5μm、1.8μm、2.0μm或2.3μm等，优选1.5μm。

本发明优选丙交酯-己内酯共聚物电纺纤维丝的直径为0.5-2.5μm，是考虑到神经细胞的大小约为10μm，当纤维丝的直径为0.5-2.5μm时，纤维丝之间形成的空隙大小刚好适用神经细胞在神经套接管内壁的生长，直径过大，会导致空隙过大，神经细胞会从空隙中穿越之管外，附着在管外的肌肉组织上，造成粘连，直径过小，会导致空隙过小，不利于神经细胞在管内壁的附着，即不利于神经细胞在管内的生长，也就直接影响了损伤神经的修复效果。

优选地，所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜的厚度为0.1-0.3mm，例如0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.15mm、0.16mm、0.18mm、0.20mm、0.22mm、0.25mm、0.26mm或0.27mm等，优选0.1mm。

优选地，所述聚吡咯涂层的厚度为0.01-0.03mm，例如0.011mm、0.013mm、0.015mm、0.018mm、0.020mm、0.022mm、0.025mm、0.026mm或0.028mm等。

本发明优选聚吡咯涂层的厚度为0.01-0.03mm，是因为在该范围内，与丙交酯-己内酯共聚物纤维膜厚度配合，才能够实现神经修复膜的电学性能、生物相容性和柔韧性之间的平衡，以实现最佳的神经修复效果，涂层厚度过大，会导致神经修复膜的柔韧性变差，涂层厚度过小，会导致神经修复膜的电学性能和生物相容性变差，无法实现性能之间的平衡，会影响损伤神经的修复效果。

第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的神经修复膜的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)制备电纺原液：将丙交酯-己内酯共聚物溶解于溶剂中，得到电纺原液；

(2)制备纤维膜：对所述电纺原液进行静电纺丝操作，得到丙交酯-己内酯共聚物纤维膜；

(3)涂覆聚吡咯涂层：在所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜上涂覆聚吡咯，得到所述神经修复膜。

本发明通过对静电纺丝纤维膜进行原位氧化的方法制备了一种覆涂导电性聚吡咯的丙交酯-己内酯共聚物纤维，即神经修复膜，使得最终聚吡咯与丙交酯-己内酯共聚物纤维通过氢键相连，在保证了套接管具有纳米纤维膜的结构的同时，使套接管具有了良好的导电性，同时解决了聚吡咯难以加工的问题。这种具有适当形貌和表面特性的导电纳米纤维支架可以满足外周神经再生的需要。

优选地，步骤(1)中，所述溶剂包括六氟异丙醇和/或二氯甲烷。

优选地，步骤(1)中，所述电纺原液中丙交酯-己内酯共聚物的质量分数为15～30％，例如16％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％或29％等，优选20％。

优选地，步骤(2)具体包括：将所述电纺原液注入注射器中，在静电纺丝设备中进行静电纺丝，得到丙交酯-己内酯共聚物纤维膜。

优选地，步骤(2)中，所述电纺原液在所述静电纺丝设备的推进泵作用下进行静电纺丝。

优选地，步骤(2)中，所述电纺原液的推注速度为1-3mL/h，例如1.1mL/h、1.2mL/h、1.5mL/h、1.7mL/h、1.8mL/h、2.0mL/h、2.2mL/h、2.5mL/h或2.8mL/h等。

优选地，步骤(2)中，所述静电纺丝设备的加载电压为10-20kV，例如11kV、12kV、13kV、14kV、15kV、16kV、17kV、18kV或19kV等。

优选地，步骤(2)中，使用金属旋转接收盘接收静电纺丝得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜。

优选地，步骤(2)中，所述金属旋转接收盘的转速为500-2000r/h，例如550r/h、600r/h、650r/h、700r/h、750r/h、800r/h、850r/h、900r/h、950r/h、1000r/h、1100r/h、1200r/h、1300r/h、1400r/h、1500r/h、1600r/h、1700r/h、1800r/h或1900r/h等。

优选地，步骤(2)还包括：将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜置于真空干燥箱中干燥36-48h，例如37h、38h、39h、40h、41h、42h、43h、44h、45h、46h或47h等。

优选地，步骤(2)具体包括：

将所述电纺原液注入注射器中，在静电纺丝设备的推进泵作用下以1-3mL/h的速度推注电纺原液，并在10-20kV的加载电压下进行静电纺丝，使用金属旋转接收盘接收静电纺丝得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜，并将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜置于真空干燥箱中干燥36-48h。

优选地，步骤(3)具体包括：将吡咯、三氯化铁和对甲苯磺酸钠溶解至水中，得到混合溶液，将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜浸入所述混合溶液中，在3～5℃的温度下震荡10～14h，得到所述神经修复膜。

优选地，步骤(3)中，所述混合溶液中吡咯的浓度为1～3mol/mL，例如1.1mol/mL、1.2mol/mL、1.5mol/mL、1.8mol/mL、2.0mol/mL、2.3mol/mL、2.5mol/mL、2.6mol/mL或2.9mol/mL等，优选2mol/mL。

优选地，步骤(3)中，所述混合溶液中三氯化铁的浓度为0.01～0.04mol/mL，例如0.011mol/mL、0.013mol/mL、0.015mol/mL、0.018mol/mL、0.020mol/mL、0.022mol/mL、0.025mol/mL、0.028mol/mL、0.030mol/mL、0.035mol/mL或0.038mol/mL等，优选0.02mol/mL。

优选地，步骤(3)中，所述混合溶液中对甲苯磺酸钠的浓度为0.001～0.004mol/mL，例如0.0012mol/mL、0.0015mol/mL、0.0018mol/mL、0.0022mol/mL、0.0025mol/mL、0.0028mol/mL、0.0030mol/mL、0.0035mol/mL、0.0036mol/mL或0.0038mol/mL等，优选0.0025mol/mL。

优选地，步骤(3)中，所述震荡的时间为12h。

优选地，步骤(3)中，所述震荡时的温度为4℃。

优选地，步骤(3)还包括：将所述神经修复膜置于真空干燥箱中干燥36～48h，例如37h、38h、39h、40h、41h、42h、43h、44h、45h、46h或47h等。

优选地，在步骤(3)之前进行如下操作：将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜在紫外光照射下进行灭菌，随后用磷酸缓冲盐溶液洗涤。

优选地，所述紫外光照射的时间为5h。

优选地，所述用磷酸缓冲盐溶液洗涤的次数为3次。

第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的神经修复膜在外周神经修复材料制备中的应用。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明在丙交酯-己内酯共聚物纤维上涂覆一层聚吡咯得到神经修复膜，可以在使用时，将聚吡咯涂层卷在内层，聚吡咯的良好的导电性和生物相容性，再配合丙交酯-己内酯共聚物纤维较高的柔韧性，能够直接促使神经细胞在神经套接管内的生长，因此，本发明提供的神经修复膜同时具有优异的导电性、生物相容性以及柔韧性，从而对损伤神经的修复效果优异，实现神经细胞的定向性生长，尤其适合长度超过10mm的神经缺陷修复，且可加工性强。

另外，丙交酯-己内酯共聚物纤维相比于其他的纳米纤维，具有适宜的降解速度(75～102天)，而神经修复的周期约90天，两者十分相近，神经套接管能够持续存在至神经基本修复好，不会出现神经还没有修复完全，神经套接管就降解的情况，保证了治疗效果，也避免了神经修复完全后，套管仍存在于体内造成异物感的问题。

附图说明

图1是由本发明提供的神经修复膜卷曲而成的神经套接管；

其中，1-丙交酯-己内酯共聚物纤维膜，2-聚吡咯涂层。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

本实施例提供一种神经修复膜，通过如下方法制备得到：

(1)制备电纺原液：

将丙交酯-己内酯共聚物(M_w＝270000)溶解在六氟异丙醇中，得到丙交酯-己内酯共聚物的质量分数为20％的电纺原液；

(2)制备纤维膜：

将所述电纺原液注入注射器中，在静电纺丝设备的推进泵作用下以2mL/h的速度推注电纺原液，并在15kV的加载电压下进行静电纺丝，使用金属旋转接收盘接收静电纺丝得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜，并将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜置于真空干燥箱中干燥40h，最终得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜中电纺纤维的直径为1.5μm，纤维膜的厚度为0.1mm。

(3)涂覆聚吡咯涂层：

先将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜在紫外光照射下进行灭菌，随后用磷酸缓冲盐溶液洗涤。

将吡咯、三氯化铁和对甲苯磺酸钠溶解至水中，得到混合溶液(吡咯的浓度为2mol/mL，三氯化铁的浓度0.02mol/mL，对甲苯磺酸钠的浓度为0.0025mol/mL)，将洗涤后的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜浸入所述混合溶液中，在4℃的温度下震荡12h，得到神经修复膜，随后置于真空干燥箱中干燥40h备用，聚吡咯涂层的厚度为0.02mm。

实施例2

与实施例1的区别在于，步骤(1)中制备得到丙交酯-己内酯共聚物的质量分数为15％的电纺原液，步骤(2)中得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜中电纺纤维的直径为0.5μm。

实施例3

与实施例1的区别在于，步骤(1)中制备得到丙交酯-己内酯共聚物的质量分数为30％的电纺原液，步骤(2)中得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜中电纺纤维的直径为2.5μm。

实施例4

与实施例1的区别在于，步骤(1)中制备得到丙交酯-己内酯共聚物的质量分数为10％的电纺原液，步骤(2)中得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜中电纺纤维的直径为0.3μm。

实施例5

与实施例1的区别在于，步骤(1)中制备得到丙交酯-己内酯共聚物的质量分数为35％的电纺原液，步骤(2)中得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜中电纺纤维的直径为2.8μm。

实施例6

与实施例1的区别在于，步骤(3)中混合溶液中吡咯的浓度为1mol/mL，聚吡咯涂层的厚度为0.01mm。

实施例7

与实施例1的区别在于，步骤(3)中混合溶液中吡咯的浓度为3mol/mL，聚吡咯涂层的厚度为0.03mm。

实施例8

与实施例1的区别在于，步骤(3)中混合溶液中吡咯的浓度为0.5mol/mL，聚吡咯涂层的厚度为0.006mm。

实施例9

与实施例1的区别在于，步骤(3)中混合溶液中吡咯的浓度为3.5mol/mL，聚吡咯涂层的厚度为0.038mm。

实施例10

本实施例提供一种神经修复膜，通过如下方法制备得到：

(1)制备电纺原液：

将丙交酯-己内酯共聚物(M_w＝300000)溶解在六氟异丙醇中，得到丙交酯-己内酯共聚物的质量分数为22％的电纺原液；

(2)制备纤维膜：

将所述电纺原液注入注射器中，在静电纺丝设备的推进泵作用下以1mL/h的速度推注电纺原液，并在20kV的加载电压下进行静电纺丝，使用金属旋转接收盘接收静电纺丝得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜，并将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜置于真空干燥箱中干燥36h，最终得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜中电纺纤维的直径为1.5μm，纤维膜的厚度为0.2mm。

(3)涂覆聚吡咯涂层：

先将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜在紫外光照射下进行灭菌，随后用磷酸缓冲盐溶液洗涤。

将吡咯、三氯化铁和对甲苯磺酸钠溶解至水中，得到混合溶液(吡咯的浓度为2mol/mL，三氯化铁的浓度0.01mol/mL，对甲苯磺酸钠的浓度为0.001mol/mL)，将洗涤后的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜浸入所述混合溶液中，在3℃的温度下震荡10h，得到神经修复膜，随后置于真空干燥箱中干燥36h备用，聚吡咯涂层的厚度为0.02mm。

实施例11

本实施例提供一种神经修复膜，通过如下方法制备得到：

(1)制备电纺原液：

将丙交酯-己内酯共聚物(M_w＝200000)溶解在二氯甲烷中，得到丙交酯-己内酯共聚物的质量分数为20％的电纺原液；

(2)制备纤维膜：

将所述电纺原液注入注射器中，在静电纺丝设备的推进泵作用下以3mL/h的速度推注电纺原液，并在10kV的加载电压下进行静电纺丝，使用金属旋转接收盘接收静电纺丝得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜，并将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜置于真空干燥箱中干燥48h，最终得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜中电纺纤维的直径为1.5μm，纤维膜的厚度为0.3mm。

(3)涂覆聚吡咯涂层：

先将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜在紫外光照射下进行灭菌，随后用磷酸缓冲盐溶液洗涤。

将吡咯、三氯化铁和对甲苯磺酸钠溶解至水中，得到混合溶液(吡咯的浓度为2mol/mL，三氯化铁的浓度0.04mol/mL，对甲苯磺酸钠的浓度为0.004mol/mL)，将洗涤后的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜浸入所述混合溶液中，在5℃的温度下震荡14h，得到神经修复膜，随后置于真空干燥箱中干燥48h备用，聚吡咯涂层的厚度为0.02mm。

对比例1

本实施例提供一种神经修复膜，通过如下方法制备得到：

(1)制备电纺原液：

将丙交酯-己内酯共聚物(M_w＝300000)溶解在六氟异丙醇中，得到丙交酯-己内酯共聚物的质量分数为20％的电纺原液；

(2)制备神经修复膜：

将所述电纺原液注入注射器中，在静电纺丝设备的推进泵作用下以2mL/h的速度推注电纺原液，并在15kV的加载电压下进行静电纺丝，使用金属旋转接收盘接收静电纺丝得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜，即神经修复膜，并将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜置于真空干燥箱中干燥40h，最终得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜中电纺纤维的直径为1.5μm，纤维膜的厚度为0.1mm。

对比例2

与实施例1的区别在于，将丙交酯-己内酯共聚物替换为聚乳酸。

对比例3

与实施例1的区别在于，将丙交酯-己内酯共聚物替换为聚己内酯。

对比例4

与实施例1的区别在于，将丙交酯-己内酯共聚物替换为聚乳酸-羟基乙酸共聚物。

性能测试

(1)导电性测试：

将实施例和对比例提供的神经修复膜裁剪成直径为15mm的试样，在室温下由RTS-8四探针测试仪测量。

(2)机械性能测试：

将实施例和对比例的神经修复膜用GB-3型裁刀裁剪成哑铃形试样，其测试部分为20mm×4mm长方形区域，测定试样厚度。试样夹持距离为20mm，拉伸速度为20mm/min，用Instron5967万能材料试验机在标准恒温恒湿间进行测试，得到：

断裂强度(MPa)＝P/(b×d)，

其中，P为拉伸强力(N)，b为宽度(m)，d为厚度(m)；

断裂伸长率(％)＝(L-L₀)/L₀×100％，

其中，L为样品拉伸后长度(m)，L₀为样品拉伸前长度(m)。

(3)降解速度测试：

分别将实施例和对比例中得到的神经修复膜制成样条若干，用分析天平称量每片样条的原始质量形，每3片一组，置于pH＝7.40的磷酸盐缓冲溶液中，共分12组，在恒温培养箱中37℃下进行降解，待样品完全分解完毕后，记录降解时间。

(4)动物实验：

将麻醉的SD大鼠的坐骨神经暴露，切除7mm制造由于神经回缩后形成的10mm的神经缺损，移植入本实施例和对比例中制备的神经修复膜，并在体内卷曲成神经套管(聚吡咯涂层在内)，缝合近远两端；设置对照组：不移植神经假体，直接端对端缝合。于术后12周后测试大鼠的恢复情况。自制大鼠足行走箱通道长50cm，宽15cm，通道尽端放置一个鼠箱，长20cm，宽15cm.高15cm，单侧开门，箱底放置连续记录纸(20cm宽)，实验鼠双后足蘸碳素墨水，放入行走箱近端入口，鼠在向远端爬行过程中每侧留4-5个足印，选实验侧足(E)和正常侧足(N)足印，测量3个变量(图1)：①足印长度(podogramlength，PL)：足印的最长距离，即从足跟到足尖的距离。②足趾宽度(width between thefirst andfifthtoes，Tw)：第1趾到第5趾连线距离。⑧中间足趾距离(intertoes distance，IT)：第2趾到第4趾连线距离。将上述3个变量带入Bain公式计算坐骨神经功能指数评定(sciaticnerve function index，SFI)：

SFI＝-38.3(EPL-NPL)/NPL+109.5(ETW-NTW)+13.3(EIT-NIT)/NIT-8.8

其中，坐骨神经功能指数SFI＝0为正常，-100为完全损伤，-20-0之间表示基本恢复正常。

其中，E开头代表实验侧足的数据，N开头代表正常侧足的数据，例如EPL代表实验侧足的足印长度，NPL代表正常侧足的足印长度，以此类推。

性能测试的结果如表1所示。

表1

由表1可以看出，本发明实施例中的神经修复膜同时具有优异的导电性能、柔韧性，具有较强的神经修复能力和适宜的降解时间，其中导电率在0.91-1.95S/cm范围内，断裂强度在25.7-40.2MPa范围内，断裂伸长率在380-893％范围内，降解时间在75-102范围内，修复等级在-61至-15范围内；而对比例1相对于实施例1，仅不涂覆聚吡咯涂层，得到的神经修复膜的导电率、断裂强度和断裂伸长率明显降低，修复效果也大幅度下降；对比例2-4相对于实施例1，仅将丙交酯-己内酯共聚物替换为其他生物可降解聚合物，得到的神经修复膜的断裂强度明显降低，降解时间较长，可能会造成异物感，最关键的是修复效果大幅度降低。上述数据证明，本发明提供的包含丙交酯-己内酯共聚物纤维膜和聚吡咯涂层的神经修复膜同时具有良好的导电性、柔韧性，具有良好的修复效果以及适宜的降解时间，这是由于聚吡咯的良好的导电性和生物相容性，再配合丙交酯-己内酯共聚物纤维较高的柔韧性，能够直接促使神经细胞在神经套接管内的生长，因此，本发明提供的神经修复膜同时具有优异的导电性、生物相容性以及柔韧性，从而对损伤神经的修复效果优异，实现神经细胞的定向性生长，尤其适合长度超过10mm的神经缺陷修复，且可加工性强。

对比实施例1-5可知，当电纺纤维的直径在0.5-2.5μm范围内时(实施例1-3)，神经修复效果更佳，这是因为神经细胞的大小约为10μm，当纤维丝的直径为0.5-2.5μm时，纤维丝之间形成的空隙大小刚好适用神经细胞在神经套接管内壁的生长，直径过大，会导致空隙过大，神经细胞会从空隙中穿越之管外，附着在管外的肌肉组织上，造成粘连，直径过小，会导致空隙过小，不利于神经细胞在管内壁的附着，即不利于神经细胞在管内的生长，也就直接影响了损伤神经的修复效果。

对比实施例1、6-9，当聚吡咯涂层的厚度为0.01-0.03mm时(实施例1、6、7)，神经修复膜具有优异的导电性能和柔韧性，修复效果更好，是因为在该范围内，与纤维膜厚度配合，以实现最佳的神经修复效果，才能够实现神经修复膜的电学性能、生物相容性和柔韧性之间的平衡，涂层厚度过大，会导致神经修复膜的柔韧性变差，涂层厚度过小，会导致神经修复膜的电学性能和生物相容性变差，无法实现性能之间的平衡，会影响损伤神经的修复效果。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (31)

1.一种神经修复膜，其特征在于，所述神经修复膜包括丙交酯-己内酯共聚物纤维膜以及涂敷在所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜上的聚吡咯涂层；

所述聚吡咯涂层的厚度为0.01-0.03mm；

所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜中包括丙交酯-己内酯共聚物电纺纤维丝；

所述丙交酯-己内酯共聚物电纺纤维丝的直径为0.5-2.5μm；

所述丙交酯-己内酯共聚物的重均分子量为200000-300000。

2.根据权利要求1所述的神经修复膜，其特征在于，所述丙交酯-己内酯共聚物与所述聚吡咯通过氢键连接。

3.根据权利要求1所述的神经修复膜，其特征在于，所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜通过静电纺丝技术制备而成。

4.根据权利要求1所述的神经修复膜，其特征在于，所述丙交酯-己内酯共聚物的重均分子量为270000。

5.根据权利要求1所述的神经修复膜，其特征在于，所述丙交酯-己内酯共聚物电纺纤维丝的直径为1.5μm。

6.根据权利要求1所述的神经修复膜，其特征在于，所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜的厚度为0.1-0.3mm。

7.根据权利要求6所述的神经修复膜，其特征在于，所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜的厚度为0.1mm。

8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的神经修复膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)制备电纺原液：将丙交酯-己内酯共聚物溶解于溶剂中，得到电纺原液；

(2)制备纤维膜：对所述电纺原液进行静电纺丝操作，得到丙交酯-己内酯共聚物纤维膜；

(3)涂覆聚吡咯涂层：在所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜上涂覆聚吡咯，得到所述神经修复膜。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述溶剂包括六氟异丙醇和/或二氯甲烷。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述电纺原液中丙交酯-己内酯共聚物的质量分数为15～30％。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述电纺原液中丙交酯-己内酯共聚物的质量分数为20％。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：将所述电纺原液注入注射器中，在静电纺丝设备中进行静电纺丝，得到丙交酯-己内酯共聚物纤维膜。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述电纺原液在所述静电纺丝设备的推进泵作用下进行静电纺丝。

14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述电纺原液的推注速度为1-3mL/h。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述静电纺丝设备的加载电压为10-20kV。

16.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，使用金属旋转接收盘接收静电纺丝得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述金属旋转接收盘的转速为500-2000r/h。

18.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)还包括：将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜置于真空干燥箱中干燥36-48h。

19.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：

将所述电纺原液注入注射器中，在静电纺丝设备的推进泵作用下以1-3mL/h的速度推注电纺原液，并在10-20kV的加载电压下进行静电纺丝，使用金属旋转接收盘接收静电纺丝得到的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜，并将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜置于真空干燥箱中干燥36-48h。

20.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(3)具体包括：将吡咯、三氯化铁和对甲苯磺酸钠溶解至水中，得到混合溶液，将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜浸入所述混合溶液中，在3～5℃的温度下震荡10～14h，得到所述神经修复膜。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述混合溶液中三氯化铁的浓度为0.01～0.04mol/mL。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述混合溶液中三氯化铁的浓度为0.02mol/mL。

23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述混合溶液中对甲苯磺酸钠的浓度为0.001～0.004mol/mL。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述混合溶液中对甲苯磺酸钠的浓度为0.0025mol/mL。

25.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述震荡的时间为12h。

26.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述震荡时的温度为4℃。

27.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(3)还包括：将所述涂覆有一层聚吡咯涂层的丙交酯-己内酯共聚物纤维膜置于真空干燥箱中干燥36～48h。

28.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤(3)之前进行如下操作：将所述丙交酯-己内酯共聚物纤维膜在紫外光照射下进行灭菌，随后用磷酸缓冲盐溶液洗涤。

29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述紫外光照射的时间为5h。

30.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述用磷酸缓冲盐溶液洗涤的次数为3次。

31.一种根据权利要求1-7中任一项所述的神经修复膜在外周神经修复材料制备中的应用。

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