全大萍教授、白莹、周晶副教授团队在周围神经损伤修复材料研究方面取得进展

       永利集团3044noc登录入口全大萍教授、白莹副教授课题组近年来通过一系列材料学手段将神经组织（周围神经和脊髓等）来源的脱细胞基质支架转化为可注射、可加工的纳米纤维水凝胶。研究显示，周围神经来源脱细胞基质水凝胶（decellularized peripheral nerve matrix hydrogel，DNM-gel）可作为神经导管的填充物，在桥接大鼠坐骨神经缺损并促进其再生修复方面作用明显，具有很好的应用前景（Acta Biomater. 2018, 73, 326-338）。利用DNM-gel修饰具有取向结构的静电纺丝纤维，实现了神经轴突和施万细胞的协同快速定向生长（ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 17167−17176）。同时该种水凝胶具有明确的组织特异性，如DNM-gel在体外培养背根神经节时，可促进新生轴突的髓鞘化并抑制突触的形成（Adv. Funct. Mater. 2018, 1705739）；而脊髓来源脱细胞基质水凝胶（decellularized spinal cord matrix hydrogel，DSCM-gel）更有利于神经干细胞的存活、增殖和迁移，并且能够促进神经干细胞的神经元向分化（Biomaterials. 2020, 12506）。

       近期该团队通过定向冷冻-干燥加工技术，在DNM-gel中构建取向的微通道结构，这种微通道很好的模拟了天然神经内膜管的结构（图1），并且通过制备条件的改变，能够实现微通道的直径在20-100 μm之间调控。体外DRG培养证明，相比于无序多孔的R-pDNM-G导管，取向的微通道结构能定向的引导轴突延伸和施万细胞的迁移。同时通道尺寸在20-50 μm范围内的A-pDNM-G-S和A-pDNM-G-M导管对轴突延伸的长度、施万细胞迁移距离和取向行为有明显的促进作用（图2）。

       此外，将具有取向微通道结构的A-pDNM-G导管应用于大鼠15 mm坐骨神经缺损修复模型中，实验结果显示，相比无序结构的R-pDNM-G导管，A-pDNM-G导管对于再生神经的延伸、再髓鞘化和功能恢复有明显的促进作用，并且修复效果好于鼠去细胞神经支架，说明这种取向微通道结构能够为轴突的再生提供物理引导作用。

       将高活性的生物材料或者生长因子与拓扑信号相结合，能为组织和器官提供物理和化学双仿生的再生微环境。该研究利用脱细胞基质材料与物理导向结构结合的策略，构建了成分与结构高度仿生的人工神经导管，为临床上周围神经损伤修复提供了选择。该工作近期发表在Materials Science&Engineering C上，论文的第一作者为博士生饶子龙，共同通讯作者为永利集团3044noc登录入口材料科学与工程学院全大萍教授、白莹副教授与永利集团3044noc登录入口附属第一医院朱庆棠教授。