壳聚糖用于周围神经修复的基本科学问题研究

【摘要】：利用可降解导管桥接损伤神经是目前周围神经修复的研究热点。壳聚糖是制作神经导管的良好材料。本论文围绕壳聚糖在周围神经修复中的应用展开研究,主要内容如下: (1) 成年大鼠雪旺细胞的快速扩增。以大鼠坐骨神经为模型,通过研究神经组织的取材、培养瓶的包被、神经碎片的保留等环节,提出了一种快速扩增成年雪旺细胞的方法。此方法利用了雪旺细胞增殖的内在机制,可以在短期内从少量神经碎片中分离扩增出大量高纯度的雪旺细胞。 (2) 脱乙酰度对壳聚糖材料性能的影响。使用同一种原料,制备了六种分子量相似但脱乙酰度不同的样品,并加工成膜,测定了不同壳聚糖膜的溶胀性能、力学性能,并首次使用雪旺细胞评价了壳聚糖材料的神经细胞相容性。结果表明,脱乙酰度高于90%的壳聚糖是制备神经修复导管的较好材料。 (3) 壳聚糖导管溶胀性能、降解性能和力学性能的调节。分别使用六次亚甲基二异氰酸酯(HDI)、环氧氯丙烷(ECH)、戊二醛(GA)对壳聚糖膜进行表面交联。性能测试表明,交联后壳聚糖膜在溶菌酶溶液中的降解减慢,溶胀性能和力学性能有所改善。但ECH 和GA 交联膜对雪旺细胞有明显毒性,而HDI 交联膜展现出比未交联膜更好的雪旺细胞相容性。因此,采用HDI 交联是降低壳聚糖导管降解速率的良好方法。此外,首次通过复合聚羟基丁酸酯(PHB)的方法对壳聚糖进行改性。PHB 材料的引入,使壳聚糖材料的溶胀性能降低,断裂伸长率和拉伸强度增大,细胞相容性提高。这些性能还可以通过选择复合比例来调节。 (4) 壳聚糖导管的加工和消毒问题。首次从工程学角度出发,系统研究了冷冻干燥法制备壳聚糖管工艺中的关键问题,总结出一套能制备出壁厚和内径可控、长度可超过15 cm 壳聚糖管的方法。随后使用25 kGy 的γ射线对壳聚糖管进行辐射灭菌,并研究了灭菌前后导管的性能变化。结果表明,γ射线辐射使壳聚糖管的结晶度增加,溶胀性能下降,刚性和强度增加,降解速率减慢。这些性能变化有利于其在神经修复中的应用,因此辐照是壳聚糖管灭菌的合适方法。关键词:周围神经修复,壳聚糖,雪旺细胞,改性,导管加工