纳米纤维支架在神经组识工程中的应用进展yd18517
王可 王曙东 盐城工业职业技术学院，江苏盐城224005
盐城工业职业技术学院科研基金项目(编号：ygy1409)
原载：辽宁丝绸 2015/2；8-9
【摘要】采用纳米技术生产的组织工程材料具有独特的生物学性能，在神经组织工程中的应用研究成为人们关注的热点。静电纺丝、自组装等纳米纤维支架在神经组织工程中的应用已有大量报道，研究结果表明纳米材料在神经组织工程领域有着良好的应用前景。对纳米纤维支架在神经组织工程中的应用研究现状及发展前景进行了综述。
【关键词】纳米材料；纳米技术；纳米纤维支架；神经组织工程
【文献标识码】 B [文章编号] 1671-3389(2015)02-08-02
神经再生问题一直是医学界尚未找到有效解决办法的重大难题，目前自体神经移植被认为是神经修复的理想方法，但由于来源有限、组织结构难以匹配、移植供区长期失神经等原因，未能在临床上广泛使用。如今，采用组织工程学的方法制作各种支架是国内外的研究热点。静电纺丝、自组装等是目前制作纳米纤维支架的主要方法，现将其最新进展作一综述。
1 纤维支架材料
生物材料必须要有好的生物相容性，目前制备组织工程神经纳米纤维支架的材料主要有天然生物材料、合成材料和复合材料3类。
1．1 天然生物材料
目前应用于组织工程的天然材料主要包括胶原、蚕丝蛋白、壳聚糖等。胶原是细胞外基质的主要结构蛋白质，大量存在于人体或其他动物骨骼、肌肉及皮肤等软组织中，具有很好的生物可降解性和相容性，但脆性较大，不宜单独使用。Kemp等应用胶原修复神经损伤，结果表明胶原有利于损伤神经再生和功能恢复。蚕丝在我国产量丰富，经过大量研究发现，蚕丝经过脱胶、溶解、提纯制得的再生丝素蛋白具有良好的生物降解性和相容性，且无毒、无刺激，易于加工成各种形态，Yang等用蚕丝蛋白制备了纳米纤维导管，并桥接坐骨神经缺损，结果表明其治疗效果和自体神经移植相当。壳聚糖是一种天然多聚糖，具有很好的生物相容性、可降解性，且免疫抗原性小、无毒。Wang应用壳聚糖制备了纳米纤维支架，并用于修复大鼠长坐骨神经缺损，结果显示再生神经轴突长入了壳聚糖导管中。但是，壳聚糖力学性能较差，限制了它的应用。
1．2 合成材料
目前用于组织工程的合成材料主要有聚乳酸(polylactide acid，PLA)、聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物(polylacticl／glycolic acidcopolymer，PLGA)。PLA已被美国食品药品管理局(US．Food and Drug Administration，FDA)批准应用于组织工程。Yang等利用静电纺丝法制作左旋聚乳酸[poly(L-lactic acid)，PLLA]纳米纤维支架，并用于神经干细胞接种，结果表明细胞能黏附、分化和增殖。但力学测试结果其强度和韧性很差。Bhang等将神经海马细胞种植在PLGA等多种支架上，结果表明细胞在PLGA支架上活性最好。但是合成材料表面亲水性不足，导致细胞黏附能力较低，且降解会产生酸性产物，会影响神经细胞生长环境。
1．3 复合材料
复合材料是结合天然材料生物相容性和合成材料力学性能的优点制备的支架，主要是将合成材料与天然材料共混或对合成材料支架以天然材料进行表面修饰，是目前组织工程神经领域研究的热点，Koh等对比了共价结合、物理吸附表面和共混纺丝支架的性能，结果发现混合液共纺方法优于其他方法。
2 纳米纤维支架
2．1 自组装技术
自组装纳米支架是依靠范德华力、氢键或静电力介导而形成的[15]，可为细胞提供与天然细胞外基质类似的三维微环境，利于损伤神经的修复[16]。张伟等[17]综述了自组装纳米纤维支架在神经组织工程中的应用进展，指出自组装要求较为复杂的过程和技术，生产效率较低[18]。
2 静电纺丝技术
利用静电纺丝技术制备的三维管状纤维材
料，具有普适性强、操作简单以及纤维组分纤细均匀、比表面积大等优点，在组织工程等领域具有广阔的应用前景。胡旭栋等[19]综述了静电纺丝纳米纤维支架在神经组织工程中的研究进展，指出静电纺丝法能制备多种不同材料的纳米纤维支架，并通过多种方法对支架表面进行修饰，改变支架的理化性能，制备的支架具有良好的生物相容性。动物实验提示采用静电纺丝纳米纤维支架桥接修复周围神经缺损能恢复部分神经功能。传统上多采用滚轮装置收集电纺丝三维管，但获得的三维管道在宏观结构和纤维取向的微观形貌控制方面有较大的局限性，因此制备具有可控宏观结构和微观形貌可控的三维管状纤维材料是今后发展的方向。
3 结语
纳米材料和纳米技术在神经组织工程中具有广阔的应用前景，但应用研究尚处于探索阶段，还有很多问题需要解决。例如：(1)良好生物相容性纳米材料的制备；(2)自组装技术效率低下问题；(3)电纺纳米纤维支架形态可控问题；(4)纳米材料的临床研究等。
参考文献
1．Evans GR．Challenges to nerve regeneration[J]Semin Surg Oncol 2000，19(3)
2．Weber RA，Breidenbach W C，Brown RE，et a1．A randomized prospective study of polyglycolic acid conduits for digital nerve reeons truction in humans[J]．Plast Reconstr Surg 2000，106(5)
（参考文献，原文仅作如上注释）