九种神经支架材料的力学指标测试
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2020-01-06
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九种神经支架材料的力学指标测试
刘 彬
1, 3
, 蔡绍皙
1
, 麻开旺
1
, 徐志玲
1
, 李校堃
2,
*, 蔡绍晖
4
, 戴小珍
1
1
重庆大学生物工程学院（400030）
2
吉林农业大学生物工程技术研究院（130000）
3
西南大学生命科技学院(400716)
4
暨南大学药学院(510632)
*Email:xytom@163.com
摘 要 背 景 组织工程支架都需要有一定的力学性能以满足实际使用时的要求。目 的 考察 9 种候选
神经支架材料的力学性能，为神经支架的设计制作的选材提供力学依据。方 法以 PLGA、胶原、海藻酸
钠、脱细胞猪皮、脱细胞血管，脱细胞猪皮-PLGA 的复合体、脱细胞血管-PLGA 的复合体以及经改性的
壳聚糖和明胶作为考察材料，用拉伸实验机对其进行拉伸试验。结 果 本试验获得了这 9 种材料的最大
应变、最大应力及杨氏模量。结 论 本实验结果为神经支架的选材、设计和制作提供了力学参考依据。
关键词： PLGA ；明胶； 壳聚糖 ；胶原； 神经支架
引言
目前，因外科切除或创伤导致的神经缺损，自体神经移植的修复方式仍然是临床上的首选
[1]
，然 而
自体移植手术存在一定的不足，比如可用于自体移植的供体数目有限，由于获得自体移植物，存在供区
发病的危险
[2]
。这种方式还存在以下局限：张力过大、神经束错位、神经活力随时间衰减等问题，以及
无血管生成能力。采用这种方式仅只是期望能在其上形成有活力的Schwann 细胞。可是，当细胞内吸
过程发生时，Schwann细胞相继死亡而成纤维细胞增生，致使疤痕产生
[3]
这妨碍了神经功能的正常发
挥
[4]
。
为了克服这自体移植的不足，利用组织工程学方法研制一种新型的、能诱导组织生长的神经修复材料，
是该领域重要的前沿性课题。目前组织工程支架材料主要分为天然生物材料和人工合成的可生物降解聚
合物
[5-13]
，天然的生物材料比如有壳聚糖、明胶，海藻酸钠等，人工合成的可降解的聚合物主要为酯的
高聚物，类比如聚乳酸( Polylacticacid, PLA ) 包括聚L-乳酸( PLLA ) , 聚D, L-乳酸 ( PDLLA)等、聚羟
基乙酸( polyglycolic acid, PGA)以及二者共聚物( PLGA)等是近年的研究热点
[ 14
，
15 ]
。公认的理想神经支
架必须具备以下几个条件：生物相容性、生物可降解性、致孔性、缓释性、适宜的力学特性。作为神经
修复支架必须要考虑的力学性能主要是其强度和柔性，强度即支架要有足够的强度以承受缝合力和在手
术部位在一定的时期内维持形状以帮助神经的再生；柔性也即能够弯曲和随神经生长时扩张而有一定的
弹性以致不压迫神经。故本文选择PLGA、海藻酸钠、胶原、明胶、壳聚糖、脱细胞猪皮、脱细胞血管、
脱细胞猪皮与PLGA的复合体、脱细胞血管与PLGA的复合体分别制备成神经支架。对这9种支架分别在
进行力学测试,为神经支架从力学特性上进行选材时提供实验依据。由于水溶性的材料如明胶、壳聚糖
等在体内组织液的作用下会迅速崩解，所以在本试验中对其进行改性使用。
1．材料方法
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