3D打印技术构建仿生数字化组织工程神经导管支架的研究

Based on the three-dimensional structure of the peripheral nerves, the sciatic nerve as a "template" of New Zealand white rabbits, using high resolution Micro-CT,as well Mimics15.0 three-dimensional reconstruction software and related technology, initially built with rabbit autologous nerve function beam and microstructure height bionic digital three-dimensional structure of the model. using 3D printing rapid prototyping technology and PLGA (PLA: PGA = 85:15), produced bionic digitized tissue-engineered nerve conduit bracket with a three-dimensional structure .then the new type of nerve conduit bracket transplanted New Zealand white rabbit models of sciatic nerve defect , The nerve autograft, biofilm nerve conduit ,acellular nerve conduit for the control group, comparing observed the effect of different nerve conduit material on the repair of peripheral nerve defects, getting new bionic digitized nerve conduit data to continually optimize their performance in order to achieve the same or similar effect to autonomic nerve transplantation, eventually extended to clinical,and eventually extended to clinical.

基于周围神经的三维结构，以新西兰大白兔坐骨神经为"模板"、利用高分辨率Micro-CT，以及Mimics15.0三维重建软件和相关技术，初步构建与兔自体神经功能束及显微结构高度仿生的数字化三维结构模型。利用三维打印快速成型技术，以PLGA(PLA：PGA=85：15)为材料，制备出具有周围神经三维立体结构的仿生数字化组织工程神经导管支架。将这种新型导管支架植入新西兰大白兔坐骨神经缺损模型中，以自体神经移植、生物膜神经导管、去细胞同种异体神经导管为对照组，对比观察不同神经导管材料对周围神经缺损的修复效果，得到新型仿生数字化神经导管支架的研究资料，不断的优化其性能，以期达到与自主神经移植相同或相近的效果，最终推广到临床。

本研究是国内首次结合显微CT扫描及组织切片染色新西兰大白兔坐骨神经中段标本，获得神经束在神经内部分布及排列规律，充分了解各神经束之间交叉融合的解剖关系，并将此运用于3D仿生数字化人工神经导管模型设计。将设计的四种类型的多通道神经导管数字模型通过3D打印技术制备模具，在冻干技术及静电纺丝技术联合的基础上采用明胶及PLGA制备了具有3D结构的多通道仿生人工神经导管。体外实验（抗压缩、抗牵拉、抗弯曲、热收缩、吸水膨胀性）多角度证实了4种类型的多通道导管在具有良好的机械性能的基础上，细胞增殖及降解实验证实导管具备良好的生物相容性的同时在体内可保持导管的结构性的完整，为体内植入多通道人工神经导管提供了有力保障。体内实验提示：4种类型的多通道神经导管在修复兔坐骨神经10mm的缺损试验中，通过观察术后1、3、4、5、6个月的组织切片染色、扫描电子显微镜观察、肌电图及行为功能检测证实，4种类型人工神经导管在修复兔坐骨神经缺损中均有效果，其中2、3通道获得了与自体神经移植较为接近的修复效果，在替代自体神经移植临床运用具有潜在价值。