中國科學家開發了3D打印的載藥神經康復繃帶

3D打印的載藥神經康復繃帶

可能以各種方式傷害周圍的神經，從體育賽事到腫瘤等疾病，但在受影響的區域，它們幾乎總是伴隨著感覺功能的喪失。儘管PNS具有再生能力，並且能夠在某些情況下自行恢復，但這在很大程度上取決於受傷的程度和規模。

在某些情況下，必須部署神經性腹瀉術（專門手術）以將神經縫合在一起，但是根據美國空軍的研究，只有50％的治療成功了。為了使該程序更有效，許多科學家目前正在研究創建更有利的環境，促進細胞生長並引發更積極反應的方法。

2019年，四川大學的另一個團隊將PNS藥物納入了神經引導支架（NGS’），該支架旨在釋放至受傷神經部位附近。基於支架的方法的問題在於它們通常不准確，導致藥物洩漏到周圍組織中，並存在副作用的風險。

除了洩漏外，NGS’的安裝也很棘手，這對於在脆弱的神經末梢周圍使用並不理想，神經末梢需要仔細治療以避免進一步的損傷。同時，3D打印技術在製造NGS’方面顯示出了巨大的潛力，這些NGS’s可以預裝藥物並在受傷部位就地釋放。

基於這種注入藥物的增材製造方法，該團隊著手製造自己的可生物降解的神經修復解決方案。

為了創建自己的自粘繃帶，研究人員使用數字光處理（DLP）3D打印機將一組可點擊的官能化單體聚合為矩形。對於每種結構的第二層，部署了一種不同的墨水，其中包含XMU-MP-1納米顆粒，該藥物用於促進患者蛋白質和細胞的生長。

軋製並自粘後，紗布變成包裹形狀，藥物裝載的“磨碎”側的厚度為139 µm，聚合物側的厚度為110 µm。為了驗證繃帶的體內癒合能力，研究小組著手進行了一系列生物相容性測試。

初步評估顯示，附加的傷口敷料暴露於“ Schwann”細胞，這對於保持神經纖維在PNS中的存活至關重要。結果表明，該團隊的3D打印紗布並未對細胞活力產生負面影響，而藥物釋放分析表明，十小時之內，水凝膠就溶解了。

在下一個測試階段，將繃帶注射到實驗大鼠的背部，並在15週的時間內對其進行觀察。植入物未引起視覺發炎，並表現出良好的生物相容性，證明該裝置能夠在體內使用，而不會引起刺激或身體排斥。

隨後進行了大鼠坐骨神經的體內手術，在此期間，研究小組3D打印的水凝膠繃帶的表面張力使其能夠滾動並粘附在患處。三個月後，研究人員重新打開傷口，發現神經已完全癒合，其裝置已成為其恢復的關鍵。

在測試過程中證明他們的附加敷料可以部署其藥物有效載荷而不會損壞附近的組織後，該團隊認為他們的方法是成功的。通過進一步的研究和優化，科學家希望他們的繃帶既可以在現有的手術中使用，也可以開發出用於神經修復的新型生物材料。

使用增材製造來輔助神經細胞修復本身並不是一個新穎的概念，並且近年來有許多研究人員以這種方式應用了該技術。

加拿大薩斯喀徹溫大學的科學家已經開發出3D打印的組織支架，可用於治療受損的周圍神經。經證明，生物印刷的支架比以前的水凝膠在機械上更穩定，並且也顯示出更大的細胞活力。

同樣，日本京都大學的研究人員設計了一種創新的3D打印再生神經組織的方法。通過在“針陣列”中製造細胞，該團隊能夠將它們直接注射到受傷部位。

在其他地方，澳大利亞臥龍崗大學的科學家成功地通過3D打印了通常在大腦中發現的神經細胞。研究人員認為，他們的工作可能是朝著創建用於治療各種精神疾病的合成組織邁出的重要的第一步。

研究人員的發現在其題為“帶有3D打印的自粘繃帶並釋放藥物用於周圍神經修復的繃帶”中進行了詳細介紹。該研究是由張九萌，陳玉雯，黃玉蘭，吳文碧，鄧憲明，劉浩凡，李榮，陶濤，李翔，劉學松和郭玲合著的。