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胶原仿生人工神经导管修复大鼠坐骨神经缺损的实验研究

陈一菁  
【摘要】:目的1.从成分仿生的角度选择胶原作为制备人工神经的材料,然后以结构仿生的思路,利用胶原分别构建能模拟周围神经特有的神经外膜、神经束膜和神经内膜的复合人工神经导管,希望以此促进周围神经缺损的修复和功能的再生。2.验证用胶原的不同形态复合形成的胶原仿生人工神经导管能否提高神经修复的效果。方法1.通过酸提取法分离、纯化大鼠尾腱胶原蛋白,用1%醋酸溶解并透析后分别获得分别获得90 mg/ml,20mg/ml和1 mg/ml浓度的胶原水凝胶溶液。其中。用20 mg/ml的胶原水凝胶溶液制备管状胶原神经导管(O)模拟神经外膜;90 mg/ml的胶原水凝胶溶液制备内含有序细微管道的胶原支架(I)模拟神经束膜;1 mg/ml的液态胶原水凝胶溶液(G)模拟神经内膜。用扫描电镜观察I的结构及管道孔径,再分别检测O和I溶胀率、孔隙率以及水合状态下的导管(H-O)和支架(H-I)的力学性能。2.用O、G和I复合制成的仿生人工神经导管(OGI)桥接10 mm坐骨神经缺损,从组织学、电生理和运动功能多方面评估坐骨神经修复情况。分别用单纯O、OG和OI的不同组合做对照;另设同种异体神经移植作为阳性对照,单纯缺损设为空白对照。结果1.扫描电镜显示I内部为线性有序微管状结构,围观的直径范围为15~55 μm,有利于细胞生长和延伸。O和I的溶胀率相当,而孔隙率分别为89.21 ± 1.72%和41.57±3.15%,在一定程度上能有利于物质营养等交换;H-O和H-I有较好的机械行为,和一定的柔韧度,可适应一定的生理活动。2.通过行为学检测发现,与空白对照组、O组、OG组和OI组比较,O、G和I三者组合制备而成的仿生人工神经导管(OGI)能够显著促进后肢运动功能的恢复;通过神经电生理检测,OGI仿生人工神经导管可以加速神经传导功能的恢复;同时,组织学检测说明了 OGI仿生人工神经导管对于神经损伤后轴突再生、再髓鞘化以及靶区肌组织恢复也起到了明显的促进作用。结论1.利用不同浓度的胶原水凝胶制作导管、支架来模拟神经外膜和神经束膜,为仿生神经提供了很好的原材料,进一步为组织工程提供一种新的制作工艺策略。2.仿生人工神经导管(OGI)能够更加有效的促进神经损伤修复,为周围神经缺损的修复提供一种新的治疗策略。


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