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神經(jīng)導(dǎo)管生物材料存在的問題和發(fā)展方向的探討
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盡管現(xiàn)在存在多種神經(jīng)導(dǎo)管材料，但目前還沒有一種能夠在臨床上代替自體神經(jīng)移植修復(fù)周圍神經(jīng)缺損。有些學(xué)者通過實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)為用神經(jīng)導(dǎo)管橋接短距離神經(jīng)缺損的療效已接近其至超過了自體神經(jīng)移植。所謂短距離缺損，一般認(rèn)為惰性神經(jīng)導(dǎo)管不加任何外源性生長因子可橋接的缺損不超過10 mm；高分子合成材料神經(jīng)導(dǎo)管加入外源性生長因子可橋接的缺損不超過30 mm。許多學(xué)者想方設(shè)法要增大神經(jīng)導(dǎo)管可橋接缺損的距離，這可能是個錯誤的方向。因?yàn)樯窠?jīng)趨化和接觸引導(dǎo)是神經(jīng)再生的兩大原理，缺一不可。神經(jīng)缺損距離越長，接觸引導(dǎo)就越困難。因此，神經(jīng)導(dǎo)管可橋接的缺損必然有一個極限值。目前的神經(jīng)導(dǎo)管僅適合于橋接30 mm以下的神經(jīng)缺損。今后研究的重點(diǎn)應(yīng)在于如何提高神經(jīng)再生的質(zhì)量和速度，而長距離缺損可留待組織基因工程的方法來解決，而解決這些問題依賴于神經(jīng)導(dǎo)管材料。 生物衍生材料具有良好生物相容性，能促進(jìn)細(xì)胞黏附，減少可能的毒性效應(yīng)，在神經(jīng)再生期間有效增強(qiáng)雪旺細(xì)胞和軸突的遷移。來源于生物分子（如：層粘連蛋白，纖連蛋白，膠原）的神經(jīng)導(dǎo)管能提高神經(jīng)再生能力。然而這些生物活性材料存在有再缺血后會塌陷、使再生不良和粘連、吸收及疤痕組織增生等問題。PLA、PGA、PLGA等生物降解型神經(jīng)導(dǎo)管能夠有效地橋接神經(jīng)缺損，適時地降解和吸收，但從再生神經(jīng)的形貌、電生理和組織學(xué)檢測、功能恢復(fù)等方面顯示，其神經(jīng)修復(fù)的總體效果很少有達(dá)到或超過自體神經(jīng)移植的。其原因是PLA、PGA、PLGA類材料細(xì)胞親和性差，缺乏細(xì)胞識別信號，不利于雪旺細(xì)胞和軸突的遷移。 神經(jīng)導(dǎo)管不僅僅是作為神經(jīng)再生的臨時通道，更重要的是應(yīng)具有促進(jìn)軸突再生的生物學(xué)活性，對于神經(jīng)再生，其中基質(zhì)橋的形成、神經(jīng)營養(yǎng)因子和神經(jīng)生長因子等的促再生作用是至關(guān)重要的，要使斷傷神經(jīng)長過更長的間距，并且再生神經(jīng)的形貌接近正常神經(jīng)，單靠改進(jìn)導(dǎo)管本身的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)不能滿足要求。因?yàn)樯窠?jīng)的再生需要營養(yǎng)物質(zhì)，而當(dāng)缺損超過一定間距時，營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)缺乏，導(dǎo)致遠(yuǎn)端和近端不能重新連接。另外周圍神經(jīng)再生不僅要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)，更重要的是恢復(fù)其感覺和運(yùn)動功能，即所謂周圍神經(jīng)功能性再生。實(shí)現(xiàn)功能性再生取決于三個基本要素：（1）神經(jīng)元胞體的存活及功能狀態(tài)；（2）軸突再生速率；（3）靶區(qū)誘神經(jīng)生長特性。三者均有賴于神經(jīng)因子的調(diào)控，神經(jīng)生長因子是一類具有神經(jīng)元營養(yǎng)和促進(jìn)并誘導(dǎo)受損神經(jīng)纖維向靶區(qū)生長的生物活性因子，是調(diào)節(jié)神經(jīng)再生的關(guān)鍵因素之一。因此，可以從仿生設(shè)計(jì)的角度考慮，改進(jìn)神經(jīng)導(dǎo)管本身及管內(nèi)微環(huán)境的設(shè)計(jì)出發(fā)，以神經(jīng)基底膜結(jié)構(gòu)與組成為基礎(chǔ)，制備含有生物分子（如蛋白或RGD多肽）的基體材料與神經(jīng)營養(yǎng)生長因子復(fù)合制備成神經(jīng)導(dǎo)管，不僅可以引入細(xì)胞識別位點(diǎn)，模擬生物體的細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境，提高材料的細(xì)胞親和性，而且可以提高神經(jīng)再生的質(zhì)量和速度及靶器官功能恢復(fù)的程度。當(dāng)然這需要在材料上解決許多問題：如何解決制作過程中的凝聚和失活，材料降解速度與神經(jīng)組織再生速度的匹配、生長因子釋放速度的可控性及劑量的選擇、導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)物質(zhì)的供給、降解性能與力學(xué)性能的匹配，蛋白質(zhì)和細(xì)胞選擇性吸附的實(shí)現(xiàn)等。這些問題得以解決，神經(jīng)導(dǎo)管材料就有望代替自體移植，從而廣泛應(yīng)用于臨床。 [ Last edited by zhangwj on 2009-2-28 at 13:49 ] |
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