一种周围神经损伤修复系统
阅读说明：本技术 一种周围神经损伤修复系统 (Peripheral nerve injury repair system ) 是由 张志珺 焦娇 黄金健 王峰 孔岩 于 2021-08-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种周围神经损伤修复系统,属于周围神经损伤修复领域；一种周围神经损伤修复系统包括神经导管制备、神经导管搭载NGF-7S以及神经导管搭载NGF-7S联合磁刺激应用；一个由海藻酸盐/钙离子、聚丙烯酰胺和聚吡咯组成的三重网络微流控水凝胶神经导管,负载NGF-7S,在8字形线圈产生的脉冲磁场中可以引起导电神经导管产生可变电动势,帮助施旺细胞的定向生长迁移,非侵入性地促进髓鞘形成,通过搭载NGF-7S的缓慢控释和施旺细胞的内源性分泌神经生长因子(NGF)共同促进神经细胞生长分化,神经导管搭载NGF-7S联合磁刺激能促进坐骨神经缺损大鼠的神经再生和功能恢复。(The invention discloses a peripheral nerve injury repair system, belonging to the field of peripheral nerve injury repair; a peripheral nerve injury repair system comprises nerve conduit preparation, nerve conduit carried NGF-7S and nerve conduit carried NGF-7S combined magnetic stimulation application; a triple-network microfluidic hydrogel nerve conduit composed of alginate/calcium ions, polyacrylamide and polypyrrole is loaded with NGF-7S, the nerve conduit can be induced to generate variable electromotive force in a pulsed magnetic field generated by an 8-shaped coil, oriented growth and migration of Schwann cells are facilitated, myelination is promoted noninvasively, growth and differentiation of nerve cells are promoted through slow controlled release carried with the NGF-7S and endogenous secretory Nerve Growth Factor (NGF) of the Schwann cells, and nerve regeneration and function recovery of sciatic nerve-deficient rats can be promoted through combined magnetic stimulation carried with the nerve conduit carried with the NGF-7S.)
技术领域
本发明属于周围神经损伤修复领域，具体涉及一种周围神经损伤修复系统。
背景技术
自体神经移植技术因其移植物来源少，取材带来的二次损伤、神经瘤、神经痛等并发症，因此在短距离周围神经缺损中，指南推荐使用神经导管进行修复；同时过去的研究已经发现短距离(＜3cm)神经缺损可以通过中空硅胶管等材料进行神经修复，但是这种修复是极其缓慢的；同时Hirohisa等报告说，大约10％的病人在神经导管治疗后无法达到有意义的功能恢复，这个数值在Weber和他的同事的研究中达到了26％；说明临床中仍有一大批患者无法从现有的神经导管治疗中获益；既往研究有人报道可以通过对导管外接电极施加电场的方式提高神经修复效率，但是外接电极本身会造成二次创伤，其影响患者创口护理难度、增加患者不适感，也容易导致感染；本申请采用磁刺激联合导电神经导管的方法，利用电磁感应弥补了这一领域内的难题，在不外接电极的情况下，促进神经修复。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种周围神经损伤修复系统，通过磁刺激联合神经导管干预的方法实现周围神经损伤修复加速。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种周围神经损伤修复系统，其特征在于，包括：神经导管制备、神经导管搭载NGF-7S以及神经导管搭载NGF-7S联合磁刺激应用。
进一步地，所述神经导管是由海藻酸盐/钙离子、聚丙烯酰胺和聚吡咯组成的三重网络微流控水凝胶神经导管。
进一步地，所述神经导管为中空纤维。
进一步地，所述神经导管搭载NGF-7S的步骤为：
S1：向所述神经导管内部中空管道注射以5-20μg/mL溶解于磷酸盐缓冲液的NGF-7S；
S2：5-30min后向管腔内注入空气，冲掉残留的NGF-7S溶液。
进一步地，所述磁刺激采用经颅磁刺激治疗仪，在距离伤处约5-10cm高，以30％最大输出，1700总脉冲，10Hz刺激0.5s，间歇3s的方式进行磁刺激，1天2次。
进一步地，一种神经导管在周围神经损伤修复中的应用，包括：神经导管搭载NGF-7S后，再和磁刺激联合应用在周围神经上。
进一步地，一种利用同轴微流控设备制造神经导管的方法，所述同轴微流控设备包括微流体泵、速度调节器、内喷嘴、外喷嘴和导管收集器，其特征在于，所述方法包括：
S1：在内喷嘴中灌入0.5-5.0wt％的Ca2+离子溶液，外喷嘴中通入1-10wt％的海藻酸钠、0.1-1wt％光引发剂I-2959、5-20wt％丙烯酰胺、0.01-0.10wt％亚甲基双丙烯酰胺和1-10v/v％聚吡咯混合溶液，收集器中盛有由0.5-5.0wt％的Ca2+离子溶液、0.1-1wt％的光引发剂I-2959，5-20wt％的丙烯酰胺、0.01-0.10wt％的亚甲基双丙烯酰胺；
S2：将神经导管从收集器中移走，然后暴露在紫外线下2分钟。
进一步地，所述紫外线波长采用365nm，功率密度为6.0W/cm2。
进一步地，一种神经导管是由海藻酸盐/钙离子、聚丙烯酰胺和聚吡咯组成的三重网络微流控水凝胶神经导管。
进一步地，一种神经导管搭载NGF-7S的方法包括：
S1：向神经导管内部中空管道注射以5-20μg/mL溶解于磷酸盐缓冲液的NGF-7S；
S2：5-30min后向管腔内注入空气，冲掉残留的NGF-7S溶液。
本发明的有益效果：促进了周围神经的修复。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明运用三重网络进行机械增强的导电神经导管的构建方法说明示意图；
图2是本发明运用三重网络进行机械增强的导电神经导管的构建设备示意图；
图3是本发明运用三重网络进行机械增强的导电神经导管的实际图片；
图4是本发明在磁刺激作用下，在导电神经导管上记录到感应电动势；
图5是本发明神经导管搭载NGF-7S联合磁刺激疗法改善大鼠坐骨神经功能的示意图；
图6是本发明神经导管搭载NGF-7S联合磁刺激疗法改善大鼠腓肠肌萎缩，减少肌肉纤维化的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种周围神经损伤修复系统包括：神经导管制备、神经导管搭载NGF-7S以及神经导管搭载NGF-7S联合磁刺激应用。
第一步：制备神经导管：
如图1-2所示，神经导管是用同轴微流控设备制造的，包括微流体泵、速度调节器、喷嘴和导管收集器；喷嘴的大小被用来改变导管的直径，喷嘴包括内喷嘴和外喷嘴。在内喷嘴中灌入0.5-5.0wt％的Ca2+离子溶液，外喷嘴中通入1-10wt％的海藻酸钠(SA)、0.1-1wt％光引发剂I-2959、5-20wt％丙烯酰胺(AAm)、0.01-0.10wt％亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和1-10v/v％聚吡咯(PPy)混合溶液，收集器中盛有由0.5-5.0wt％的Ca2+离子溶液、0.1-1wt％的光引发剂I-2959，5-20wt％的丙烯酰胺、0.01-0.10wt％的亚甲基双丙烯酰胺；
Ca2+离子用于进一步在喷嘴外交联海藻酸钠，形成单网络纤维，且收集器中的溶液具有较低的密度，确保神经导管完成交联后沉淀到收集器底部；接下来，该单网络纤维从收集器中移走，然后暴露在紫外线下(365nm，6.0W/cm2)2分钟，使得丙烯酰胺与亚甲基双丙烯酰胺发生共价交联，形成第二级网络纤维；聚吡咯的加入可以增加纤维的导电性，并且与海藻酸钠之间形成氢键作用，形成第三级网络纤维，即为最终的导电神经导管；
如图3所示，在光引发剂I-2959的催化下，使得丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺进行自由基聚合；在这个阶段，由海藻酸钠/钙离子网络、聚丙烯酰胺网络和聚吡咯组成三重网络微流控水凝胶神经导管(SCPAPPy)，利用了三重网络对神经导管进行机械增强，且神经导管为中空纤维(HF)。
第二步：神经导管搭载神经生长因子-7S(NGF-7S)：
为了进一步提升神经导管的性能，向神经导管内部中空管道注射以5-20μg/mL溶解于磷酸盐缓冲液的NGF-7S。5-30min后向管腔内注入空气，冲掉残留的NGF-7S溶液，此时由于神经导管优越的渗透性，导管壁内即能充分搭载NGF-7S。
第三步：神经导管与磁刺激进行联合应用：
以大鼠坐骨神经缺损模型为例，来对各个治疗组的疗效进试验验证：
构建5mm大鼠坐骨神经缺损模型，对大鼠神经缺损部位根据移植材料和疗法不同进行分组：自体神经移植、神经导管移植、神经导管搭载NGF-7S、神经导管联合磁刺激、以及神经导管搭载NGF-7S联合磁刺激治疗组。
具体试验方法为：磁刺激采用经颅磁刺激治疗仪，在距离伤处约5-10cm高，以30％最大输出，1700总脉冲，10Hz刺激0.5s，间歇3s的方式进行磁刺激，1天2次。
结果显示，如图5-6所示，神经导管搭载NGF-7S联合磁刺激治疗组的疗效显著优于除自体移植组外的其他各组。
作用机理：
一种由海藻酸盐/钙离子、聚丙烯酰胺和聚吡咯组成的三重网络微流控水凝胶神经导管，它具有良好的刚度和弹性，且尺寸大小可调；如图4所示，负载神经生长因子-7s(NGF-7S)，在8字形线圈产生的脉冲磁场中可以引起导电神经导管产生可变电动势，帮助施旺细胞的定向生长迁移，非侵入性地促进髓鞘形成，通过搭载NGF-7S的缓慢控释和施旺细胞的内源性分泌神经生长因子(NGF)共同促进神经细胞生长分化，如图5-6所示，神经导管搭载NGF-7S联合磁刺激能促进坐骨神经缺损大鼠的神经再生和功能恢复。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。