周圍神經(jīng)損傷(PNI)是一種常見的外科疾病,通常會造成感覺或運動功能喪失,為患者帶來巨大負(fù)擔(dān)。自體移植作為臨床神經(jīng)損傷治療的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”,能夠保留患者自身的神經(jīng)結(jié)構(gòu)以及由雪旺細(xì)胞和神經(jīng)營養(yǎng)因子組成的微環(huán)境,但存在供體不足、供區(qū)功能喪失等問題。神經(jīng)組織工程的發(fā)展使得神經(jīng)導(dǎo)管(NGC)成為PNI治療的新策略,但由于周圍神經(jīng)結(jié)構(gòu)和再生微環(huán)境十分復(fù)雜,開發(fā)一種能夠修復(fù)長距離神經(jīng)缺損的NGC來替代自體移植仍然是一項巨大的挑戰(zhàn)。
近期,華南理工大學(xué)曹曉東、高會場團隊開發(fā)了一種具有壓電、導(dǎo)電雙重電活性的仿生多通道NGC(圖1),該NCG以絲素蛋白(SF)為原料,利用梯度冷凍成膠的自交聯(lián)方式制備具有形狀記憶功能的仿生多通道SF冷凍凝膠支架,進一步通過原位聚合得到SF/PEDOT導(dǎo)電支架,并與PVDF/PLCL壓電薄膜組裝形成雙層NGC。該工作制備的多通道NGC具有良好的形狀記憶性能、機械強度和壓電、導(dǎo)電性能(圖2-3),體外實驗表明雙重電活性支架能夠促進雪旺細(xì)胞增殖、成熟、成髓鞘(圖4),同時促進PC12細(xì)胞向神經(jīng)元分化和軸突延伸(圖5)。體內(nèi)大鼠10 mm坐骨神經(jīng)缺損模型評價神經(jīng)修復(fù)效果,結(jié)果顯示雙重電活性NCG能夠有效實現(xiàn)從近端到遠端的神經(jīng)再生,并促進新生血管的長入和成熟,新生神經(jīng)的電生理功能、坐骨神經(jīng)指數(shù)、腓腸肌恢復(fù)與自體移植組無顯著性差異(圖6-8)。該工作以“Piezoelectric conduit combined with multi-channel conductive scaffold for peripheral nerve regeneration”為題發(fā)表于《Chemical Engineering Journal》,第一作者為華南理工大學(xué)2019級碩士生馬瑩,通訊作者為華南理工大學(xué)曹曉東教授、高會場副教授。
圖1 具有壓電性和導(dǎo)電性的多通道NGC的制備及其在周圍神經(jīng)修復(fù)中的應(yīng)用
圖2 SF/PEDOT多通道導(dǎo)電支架的形貌以及穩(wěn)定性
圖3 PVDF/PLCL薄膜的壓電性能和力學(xué)性能
圖8 腓腸肌萎縮的恢復(fù)
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894722049038
- 華南理工曹曉東教授、高會場副教授團隊 AFM:工程化雙重電活性人工神經(jīng)導(dǎo)管通過調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境介導(dǎo)周圍神經(jīng)再生 2024-03-11
- 武漢理工戴紅蓮和武漢大學(xué)喻愛喜團隊《Sci. Adv.》:可注射自適應(yīng)H?S緩釋系統(tǒng)調(diào)控神經(jīng)再生微環(huán)境 2023-12-24
- 山東大學(xué)崔基煒、倪石磊、郝京誠教授交叉團隊 PNAS:多酚基水凝膠用于脊髓損傷修復(fù) 2023-11-23
- 南通大學(xué)袁卉華教授團隊《Adv. Sci.》:一種仿生自修復(fù)導(dǎo)電水凝膠用于促進周圍神經(jīng)再生 2023-08-28
- 上海交大鄭思珣教授課題組 Macromolecules:一種兼具自修復(fù)性、形狀記憶和離子電導(dǎo)性能的有機-無機雜化共聚物 2025-04-16
- 北師大汪輝亮教授課題組 AFM:基于部分水解聚丙烯腈制備具有形狀記憶效應(yīng)和超高彈性模量的非芳香室溫磷光水凝膠 2025-04-08
- 哈工大冷勁松院士團隊 CEJ:用于智能熱防護系統(tǒng)的具有可調(diào)隔熱性能的自感知形狀記憶硼酚醛氣凝膠 2025-01-18