一種脊髓治療用雙層膜的製作方法與流程

2023-05-27 03:39:51

本發明涉及到的是一種脊髓治療用雙層膜的製作方法。

背景技術：

目前促神經生長或神經再生藥物的最常見給藥途徑為靜脈或鞘內注射。也有以凝膠結合活性因子貼膜敷於脊髓表面、以l-多聚賴氨酸結合活性因子作為支架植入脊髓，以解決因子通過血腦屏障問題。

藥物遞送系統和幹細胞生物支架都可用於治療脊髓損傷，但目前未見兩者結合使用。幹細胞三維支架橋接神經的方法和材料中已經有類似的組合運用了如（一種用於橋接缺損神經的複合修復材料及其支架cn201510716279.8）。但是目前三維支架橋接神經的治療方法，存在以下缺點：

一方面對已經受到損傷（但未死亡）的單個神經束，無法達到修復和治療的目的；另一方面在橋接過程中，因為要對損傷處的脊髓剪切出一個和三維支架形狀類似的——通常是管狀——缺口，因此會對該處未損傷的神經細胞和已經受到損傷（但未死亡）的神經細胞進行清除，結果造成了該處脊髓細胞的進一步損失。

2、現有載藥系統不能實現藥物的定向釋放，無法保證損傷局部因子的高濃度；

3，多數載藥系統易於降解，載藥量低，藥物釋放不能貫穿於脊髓損傷修復過程始終；

4，載藥系統體積過大，可能壓迫脊髓，同時不有利於縫合硬脊膜，導致腦脊液漏形成。

技術實現要素：

本發明目的：

1，提供一種新的脊髓治療用的載藥系統的製作方法，避免採用背景技術中傳統的載藥系統時，需要對該處未損傷的神經細胞和已經受到損傷（但未死亡）的神經細胞進行清除，以造成了該處脊髓細胞的進一步損失。

2，提供一種新的載藥系統的製作方法，解決藥物的定向釋放、載藥量低的問題。

3，提供一種新的載藥系統的製作方法，解決藥物釋放不能貫穿於脊髓損傷修復過程始終的問題。

4，提供一種新的載藥系統的製作方法，解決現有載藥系統體積過大，可能壓迫脊髓，同時不有利於縫合硬脊膜的問題。

本發明採用的技術方案是：

一種脊髓治療用雙層膜的製作方法，包括以下步驟：

1）製作聚乳酸薄膜作為外側密封層；

2）以生物活性玻璃負載生物活性因子並與幹細胞懸液、殼聚糖溶液混合，採用旋塗、滴塗方法將混合溶液覆蓋於聚乳酸膜。

進一步的，2）中以生物活性玻璃負載生物活性因子並與殼聚糖溶液混合，採用旋塗、滴塗方法將混合溶液覆蓋於聚乳酸膜。

3）待將殼聚糖薄膜成型後，將幹細胞懸液，採用均勻浸入上一步的殼聚糖薄膜內部進行幹細胞的培養。

進一步的，生物活性因子為神經生長刺激因子。

進一步的，所述神經生長刺激因子為bfgf、bd-nf、nt-3、igf中的一種或者幾種的組合。

進一步的，複合膜支架周邊以不滲透神經生長刺激因子和幹細胞的醫用生物膠進行封閉。

進一步的，所述介孔生物活性玻璃小球替換為乙二醇乳酸共聚物（peg-pla）納米微球。

進一步的，所述幹細胞為臍帶源間充質幹細胞，即humscs。

進一步的，所述幹細胞選自：許旺細胞、骨髓間充質細胞、脂肪間充質幹細胞、臍帶間充質幹細胞、神經幹細胞或誘導多能幹細胞中的一種或幾種組合。

該技術方案將神經生長刺激因子複合膜載體與組織工程幹細胞科學有機結合，以負載神經活性因子的複合膜支架結合幹細胞humscs，希望更有效地修復脊髓損傷。該支架利用殼聚糖良好的組織相容性和幹細胞易在其上粘附和增殖的特性，利用生物活性玻璃對生物活性因子（bfgf、bd-nf、nt-3、igf）有效負載與控制持續以一定濃度釋放特性，通過使其同時具備以下作用：

1，雙層膜可以直接貼敷於損傷脊髓部位，一方面克服了生物活性因子不能通過血腦屏障的問題，另一方面不需要對損傷部位周邊的脊髓進行清除，避免了該處脊髓細胞的進一步損失。

2，根據生物活性因子作用時限，修復周邊脊髓細胞需要的有效濃度，科學設計介孔生物活性玻璃小球的載藥總量和釋放速度、濃度，提高作用效能；

3，緻密外層無法通過活性因子及幹細胞，使得活性因子及幹細胞只能向內層方向（即損傷部位）定向釋放，如圖1中箭頭。

4，雙層膜周邊以醫用生物膠封閉，以保證活性因子及幹細胞不從雙層膜周圍溢出，保證了載藥系統一方面定向釋放，另一方面保證的釋放的時間和濃度；

5，雙層膜具有超薄的特點（厚度不超過2mm），不會因為體積過大壓迫脊髓，同時有利於縫合硬脊膜，防止腦脊液漏形成。

需要做一個特別說明的是，和本發明最接近的現有技術，為：一種用於橋接缺損神經的複合修復材料及其支架cn201510716279.8。其公開了一種用於橋接缺損神經的複合修復材料及其支架，包括：所述複合材料是由絲素層-膠原層-高分子聚合物層依次排列組成，高分子聚合層呈t型或長方形設計，應用時通過摺疊或卷折形成絲素層為內層、膠原層為中層、高分子聚合物層為外層的神經橋接支架。但是其所要解決的技術問題，和起到的技術效果，和本發明是完全不一樣的。

cn201510716279.8解決的技術問題是實現缺損神經快速橋接，其實質即為背景技術中介紹的「橋接截斷的神經束」。其使用時，先將支架通過摺疊或卷折形成絲素層為內層、膠原層為中層、高分子聚合物層為外層的神經橋接支架，其次將摺疊或者券折後的支架兩端和截斷的神經束兩端通過外科手術方法縫合。其中絲素層不僅引導神經修復，而且隔開不同神經，防止形成神經瘤。膠原層提供神經軸突生長/所需的各種養分。高分子聚合物層，具有良好的力學性能，提供手術縫合或吻合所需的力學強度，並且防止周圍神經的侵入，防止纖維疤痕的形成。

本發明的雙層膜，應用於修復截斷或者部分受損的神經束，不需要縫合，直接將雙層膜貼附在神經束的受損部位即可。其緻密外層用於阻擋內層的活性因子及幹細胞向該方面滲透並且通過該層膜向外界滲出；內層一方面用於在一定時間內，形成持續濃度藥物的析出，另一方面向脊髓損傷處提供幹細胞。本發明所要解決的技術問題，各層在雙層膜中各自的作用和起到的技術效果，與cn201510716279.8完全不一樣，具有創造性。

附圖說明

圖1是本發明結構和藥物析出運動方向示意圖。

具體實施方式

實施例1

1）製作將一定分子量的聚乳酸（質均分子量為5000-1000000，優選5000-100000），溶解到有機溶劑中（有機溶劑包括1,4-二氧六環，丙酮，三氯甲烷/乙醇混合溶劑，二氯甲烷，四氫呋喃，及上述溶劑的混合溶劑），濃度為0.1-10wt%，採用旋塗、滴塗等方法製備聚乳酸薄膜，作為外側密封層；

2）製作介孔生物活性玻璃的製備過程，具體如下所述。將原矽酸乙酯，硝酸鈣，f127，2m的硝酸按一定質量比加入無水乙醇的混合液中攪拌（典型比例為2.7gteos，1.18gca(no3)2•4h2o，4.2gf127以及0.08g2mhno3加入8g無水乙醇），室溫下攪拌3h獲得溶膠。將所得溶膠放入真空乾燥箱中在50℃進行溶膠凝膠過程，待溶膠凝膠化乾燥後，於馬弗爐中600℃下燒結除去模板劑，即得介孔生物活性玻璃。然後將所得介孔生物活性玻璃研磨成均勻粉末，此粉末即為mbgs。配製神經生長刺激因子的飽和溶液，採用灌注法將其負載到介孔生物活性玻璃（以下稱之為mbgs）中，具體實施方法如下：用一定濃度的藥物溶液浸潤已知質量的mbgs粉末，將其置於真空乾燥箱中，真空條件下使其快速乾燥，完成一次灌注周期。多次重複灌注可調節其載藥量，最後載藥完成後，置於乾燥箱中，備用。記錄灌注次數，計算理論載藥量。

3）將一定分子量的殼聚糖膜（質均分子量為5000-1000000，優選5000-100000）、幹細胞懸液和上一步中負載生物活性因子彈生物活性玻璃溶解到酸性水溶液中（採用的酸包括鹽酸、乙酸、硝酸），濃度為0.1-10wt%，採用旋塗、滴塗等方法將混合溶液覆蓋於聚乳酸膜。

實施例2

和實施例1相比，實施例2的區別之處在於，3）中以生物活性玻璃負載生物活性因子並與殼聚糖溶液混合，採用旋塗、滴塗方法將混合溶液覆蓋於聚乳酸膜。

4）待將殼聚糖薄膜成型後，將幹細胞懸液，採用均勻浸入上一步的殼聚糖薄膜內部進行幹細胞的培養。