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神经导管生物材料存在的问题和发展方向的探讨
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尽管现在存在多种神经导管材料，但目前还没有一种能够在临床上代替自体神经移植修复周围神经缺损。有些学者通过实验研究认为用神经导管桥接短距离神经缺损的疗效已接近其至超过了自体神经移植。所谓短距离缺损，一般认为惰性神经导管不加任何外源性生长因子可桥接的缺损不超过10 mm；高分子合成材料神经导管加入外源性生长因子可桥接的缺损不超过30 mm。许多学者想方设法要增大神经导管可桥接缺损的距离，这可能是个错误的方向。因为神经趋化和接触引导是神经再生的两大原理，缺一不可。神经缺损距离越长，接触引导就越困难。因此，神经导管可桥接的缺损必然有一个极限值。目前的神经导管仅适合于桥接30 mm以下的神经缺损。今后研究的重点应在于如何提高神经再生的质量和速度，而长距离缺损可留待组织基因工程的方法来解决，而解决这些问题依赖于神经导管材料。 生物衍生材料具有良好生物相容性，能促进细胞黏附，减少可能的毒性效应，在神经再生期间有效增强雪旺细胞和轴突的迁移。来源于生物分子（如：层粘连蛋白，纤连蛋白，胶原）的神经导管能提高神经再生能力。然而这些生物活性材料存在有再缺血后会塌陷、使再生不良和粘连、吸收及疤痕组织增生等问题。PLA、PGA、PLGA等生物降解型神经导管能够有效地桥接神经缺损，适时地降解和吸收，但从再生神经的形貌、电生理和组织学检测、功能恢复等方面显示，其神经修复的总体效果很少有达到或超过自体神经移植的。其原因是PLA、PGA、PLGA类材料细胞亲和性差，缺乏细胞识别信号，不利于雪旺细胞和轴突的迁移。 神经导管不仅仅是作为神经再生的临时通道，更重要的是应具有促进轴突再生的生物学活性，对于神经再生，其中基质桥的形成、神经营养因子和神经生长因子等的促再生作用是至关重要的，要使断伤神经长过更长的间距，并且再生神经的形貌接近正常神经，单靠改进导管本身的设计远不能满足要求。因为神经的再生需要营养物质，而当缺损超过一定间距时，营养物质供应缺乏，导致远端和近端不能重新连接。另外周围神经再生不仅要恢复其结构，更重要的是恢复其感觉和运动功能，即所谓周围神经功能性再生。实现功能性再生取决于三个基本要素：（1）神经元胞体的存活及功能状态；（2）轴突再生速率；（3）靶区诱神经生长特性。三者均有赖于神经因子的调控，神经生长因子是一类具有神经元营养和促进并诱导受损神经纤维向靶区生长的生物活性因子，是调节神经再生的关键因素之一。因此，可以从仿生设计的角度考虑，改进神经导管本身及管内微环境的设计出发，以神经基底膜结构与组成为基础，制备含有生物分子（如蛋白或RGD多肽）的基体材料与神经营养生长因子复合制备成神经导管，不仅可以引入细胞识别位点，模拟生物体的细胞外基质环境，提高材料的细胞亲和性，而且可以提高神经再生的质量和速度及靶器官功能恢复的程度。当然这需要在材料上解决许多问题：如何解决制作过程中的凝聚和失活，材料降解速度与神经组织再生速度的匹配、生长因子释放速度的可控性及剂量的选择、导管的结构与营养物质的供给、降解性能与力学性能的匹配，蛋白质和细胞选择性吸附的实现等。这些问题得以解决，神经导管材料就有望代替自体移植，从而广泛应用于临床。 [ Last edited by zhangwj on 2009-2-28 at 13:49 ] |
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