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目的:
采用功能性碳纳米管,复合天然可降解材料几丁糖和胶原,制备新型复合材料的神经导管,修复周围神经缺损。为由根治性颈淋巴清扫术等原因造成的副神经缺损及其它周围神经损伤的修复探索新的方法。
方法:
一、将经功能性修饰的碳纳米管与可降解天然材料(主要为几丁糖和胶原)混合,制备新型的碳纳米管增强型复合材料。
二、应用此种新型碳纳米管增强型复合材料制备材料薄膜和神经导管。
三、对碳纳米管复合材料神经导管的生物相容性进行检测,包括细胞毒性试验、急性全身毒性试验、热原试验、皮内刺激试验。物理性能方面检测导管材料的最大负荷、极限抗张强度及断裂延伸率等。
四、直接在材料表面培养小鼠成纤维细胞,观察细胞的粘附、增殖情况,并对细胞凋亡进行检测。
五、应用碳纳米管增强型复合材料神经导管修复大鼠副神经缺损,并在术后不同时段进行神经电生理学、肌肉功能及组织学检测,以验证此导管修复周围神经缺损的疗效。
结果:
一、碳纳米管经功能性修饰后按一定比例与几丁糖、胶原充分混合后经一系列工艺成功制备了碳纳米管增强型复合材料,并应用此种材料制作了新型的神经导管。
二、碳纳米管增强型复合材料的物理性能比不添加碳纳米管成分的几丁糖/胶原复合材料优越。细胞毒性试验测定结果为1级、无急性全身毒性、热原试验结果、皮内刺激试验结果均符合国家相关标准要求。
三、体外细胞培养结果显示小鼠成纤维细胞能在碳纳米管增强型复合材料上更好的铺展。
四、应用碳纳米管增强型复合材料导管修复副神经缺损,随时间延长,再生神经有髓神经纤维数量及肌电生理学指标均逐步恢复。肌细胞平均截面积逐渐增大。各项指标结果均接近或优于自体神经移植。
结论:
一、首次成功制备了新型的碳纳米管增强型几丁糖/胶原复合材料,其中的碳纳米管成分可有效的提高几丁糖/胶原复合材料的强度及韧性。
二、应用此新型碳纳米管增强型复合材料制备的神经导管比不添加碳纳米管的几丁糖/胶原复合材料导管具有更为优越的支撑强度和神经信号传导性能。
三、碳纳米管增强型复合材料的细胞毒性试验、急性全身毒性试验、热原试验、皮内刺激试验结果均符合国家相关标准要求。
四、碳纳米管增强型复合材料可促进小鼠成纤维细胞的粘附。
五、动物实验的初步结果显示,应用碳纳米管增强型复合材料神经导管可有效地重建副神经缺损大鼠斜方肌的运动功能。再生神经及斜方肌功能检测各项指标与自体神经移植的疗效相当,部分指标结果超过自体神经移植。