編織結(jié)構(gòu)生物可降解神經(jīng)再生導(dǎo)管的制造及性能研究.pdf

1、周圍神經(jīng)缺損后的再生和功能恢復(fù)一直是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的熱門問題。由于周圍神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能上的特殊性，其再生能力較差，大多數(shù)神經(jīng)缺損無法采用直接端端吻合方法修復(fù)。自體神經(jīng)移植是目前用于修復(fù)周圍神經(jīng)缺損的最常用、最有效的方法。然而，自體神經(jīng)移植必然伴隨著供區(qū)的功能受損，且可供移植的神經(jīng)來源有限。異體神經(jīng)移植雖然來源充足、各種類型的神經(jīng)段都可以得到，但存在著較強(qiáng)的免疫排斥反應(yīng)。因此，人們一直在探尋一種更為理想的方法來取代自體神經(jīng)移植。 近年

2、來，由醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、材料學(xué)和工程學(xué)等綜合而成的組織工程學(xué)發(fā)展迅速，人們研究的重點(diǎn)已著眼于使用神經(jīng)導(dǎo)管代替自體神經(jīng)移植來促進(jìn)神經(jīng)再生，以達(dá)到神經(jīng)快速生長、功能完全恢復(fù)的理想目標(biāo)。 通過對生物材料的篩選和評價，本文采用生物可降解材料聚乙丙交酯(PGLA)長絲在二維錠子式編織機(jī)上織造出管狀編織物，再經(jīng)殼聚糖浸泡涂層和熱定型處理研制出具有一定機(jī)械強(qiáng)度和彈性的編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料神經(jīng)再生導(dǎo)管。該生物可降解神經(jīng)再生導(dǎo)管具有良好的生物相容性和安全

3、性。 在進(jìn)行實(shí)際編織神經(jīng)導(dǎo)管之前，首先對管狀編織物的上機(jī)編織工藝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和理論分析。為了獲得形狀穩(wěn)定、表面均勻的導(dǎo)管，本文采用帶芯編織方法。在現(xiàn)有型號編織機(jī)的實(shí)驗(yàn)條件下，通過改變攜紗器的安裝方法和從角齒輪螺栓中心的通孔引入軸紗，神經(jīng)導(dǎo)管的編織選用菱形結(jié)構(gòu)、規(guī)則結(jié)構(gòu)和三向結(jié)構(gòu)等三種組織結(jié)構(gòu)。除了組織結(jié)構(gòu)，編織角也是影響神經(jīng)導(dǎo)管性能的一個重要結(jié)構(gòu)參數(shù)。在帶芯編織的條件下，最終制得的神經(jīng)導(dǎo)管的編織角近似地等于編織過程中的編織工藝角

4、。在編織過程中，編織工藝角是通過改變編織機(jī)上變化齒輪的齒數(shù)使?fàn)恳喌臓坷俣扰c攜紗器的轉(zhuǎn)動速度相匹配來進(jìn)行控制的。然而，編織工藝角的最大值和最小值分別是由攜紗器有效的紗線儲藏量、編織機(jī)的尺寸決定的。 采用側(cè)向壓縮方式，在專門制造的徑向壓縮儀上對編織結(jié)構(gòu)神經(jīng)導(dǎo)管進(jìn)行徑向壓縮試驗(yàn)，以考察編織結(jié)構(gòu)神經(jīng)導(dǎo)管的徑向壓縮特性，分析組織結(jié)構(gòu)、編織角等結(jié)構(gòu)參數(shù)對編織結(jié)構(gòu)神經(jīng)導(dǎo)管的徑向壓縮性能以及因壓縮引起的神經(jīng)導(dǎo)管使用性能(橫截面積)變化的影響

5、。采用改進(jìn)的央持裝置夾持試樣對編織結(jié)構(gòu)神經(jīng)導(dǎo)管進(jìn)行軸向拉伸試驗(yàn)，以考察編織結(jié)構(gòu)神經(jīng)導(dǎo)管的軸向拉伸特性，分析組織結(jié)構(gòu)和編織角等結(jié)構(gòu)參數(shù)對編織結(jié)構(gòu)神經(jīng)導(dǎo)管的軸向拉伸性能以及在初始很小拉伸力作用下神經(jīng)導(dǎo)管使用性能(長度、橫截面積和紗線覆蓋率)變化的影響。通過試驗(yàn)與分析，作者發(fā)現(xiàn)改進(jìn)組織結(jié)構(gòu)和優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)可以提高編織結(jié)構(gòu)神經(jīng)導(dǎo)管的徑向抗壓能力和軸向抗拉能力，以更好地滿足橋接周圍神經(jīng)缺損的性能要求。 對編織結(jié)構(gòu)神經(jīng)導(dǎo)管進(jìn)行體外模擬降解試驗(yàn)

6、，以探討編織結(jié)構(gòu)神經(jīng)導(dǎo)管的徑向壓縮性能、質(zhì)量損耗以及形貌在降解過程中的變化規(guī)律，分析原料組分配比、組織結(jié)構(gòu)和涂層處理等制造工藝參數(shù)對神經(jīng)導(dǎo)管性能在降解過程中變化的影響。采用殼聚糖涂層并預(yù)置入引導(dǎo)纖維的三向結(jié)構(gòu)神經(jīng)導(dǎo)管分別橋接大鼠坐骨神經(jīng)缺損和犬脛神經(jīng)缺損的動物實(shí)驗(yàn)表明，該神經(jīng)導(dǎo)管具有良好的生物相容性和安全性，可以有效地橋接周圍神經(jīng)缺損。 本課題的研究工作對優(yōu)化編織結(jié)構(gòu)神經(jīng)導(dǎo)管的選材、制造工藝，探討結(jié)構(gòu)參數(shù)與神經(jīng)導(dǎo)管性能之間的關(guān)系