基于微流控芯片技术构建PLGA/Chitosan复合载药神经导管及在周围神经损伤修复中的应用研究

Peripheral nerve injury is one of the most difficult medical problems in the world. In recent years, a large number of studies proved that neural tube combined with neurosurgery had a good effect for the repair of peripheral nerve injury. We have independently invented an absorbable chitosan neural tube and used successfully in animal and clinical multicenter studies, which promoted Chinese study about repair of peripheral nerve injury in the leading position of the world. In order to further promote the treatment of peripheral nerve injury, we will conduct the following studies: 1) establish an individual neural drug screening method based on the biomimetic microfluidic technology; 2) develop a multi drug loading artificial material (PLGA) and biomaterial material (chitosan) composite nanoscale neural tube; and further study the multiple regeneration and repair of peripheral nerve injury by the new innovative neural tube. This study is geared to the major clinical problems, and we wish to establish a new nerve repair method by the establishment of individual drug loading PLGA/chitosan neural tube combined with multiple regeneration and repair theroy.

周围神经损伤是世界性的医学难题之一。申请人团队的前期研究发现壳聚糖神经导管联合外科手术用于周围神经损伤修复具有很好的疗效。随着交叉学科的迅速发展，载药缓释组织工程导管有望在神经损伤研究中取得新的突破。但目前该领域仍有许多问题函待解决：导管负载药物的配比和浓度如何筛选？导管载药缓释时机如何做到与体内需求一致？单一材料神经导管的性能局限如何突破？复杂神经损伤修复能力如何进一步提升？等。为进一步促进载药缓释神经导管的相关研究，申请者拟开展：1）基于微流控芯片技术，体外仿生构建周围神经微器官，筛选神经因子促进神经再生的适合浓度与配比；2）构建和优化个性化载神经因子的人工材料（PLGA）/生物材料（Chitosan）复合载药神经导管，并在周围神经损伤动物模型中进行应用并探讨相关机制。本研究面向临床急需解决的重要问题，拟通过建立和优化个性化的复合材料载药缓释神经导管，来加速周围神经损伤的治疗和康复。

周围神经损伤是世界性的医学难题之一。申请人团队的前期研究发现壳聚糖神经导管联合外科手术用于周围神经损伤修复具有很好的疗效。随着交叉学科的迅速发展，载药缓释组织工程导管有望在神经损伤研究中取得新的突破。但目前该领域仍有许多问题函待解决：导管负载药物的配比和浓度如何筛选？导管载药缓释时机如何做到与体内需求一致？单一材料神经导管的性能局限如何突破？复杂神经损伤修复能力如何进一步提升？等。.为解决以上科学问题，本项目：（1）开展了新型神经导管的研发与效果评价，利用静电纺丝技术成功制备了PLGA/Chitosan-NGF/bFGF复合材料纳米载药神经导管，解决了目前单纯人工材料神经导管生物相容性差和单纯生物材料神经导管物理机械性能差的缺点，同时具有缓释载药、精准载药和个性化载药的优点，具有潜在的临床应用价值，达到国内先进水平。（2）基于微流控芯片技术的促神经再生药物个性化筛选方法的建立与应用（ⅰ）成功构建仿生药物筛选-人工神经微流控芯片模型，建立多种促神经药物联合作用个性化筛选方法，解决目前神经药物浓度和时间选择随意、筛选方法不准确、筛选药物种类单一的问题。（ⅱ）在微流控芯片上进行药物筛选实验时，对用于药物和细胞注射的微型注射器和细胞动态环境培养的装置进行了发明创造，申请了相关的专利。（3）开展了个性化负载促神经再生药物的缓释微球、PLGA神经导管联合小间隙套接技术用于修复周围神经损伤的研究。.本研究应用药物筛选仿生微流控芯片，结合载药缓释微球和小间隙套接技术，获得促神经再生的各种生长因子的最佳比例和浓度，建立了一种精确的多种因素缓释给药技术来修复周围神经损伤。研究证实了通过药物纺丝筛选仿生微流控芯片制备的PLGA-NGF/bFGF缓释微球、新型神经导管与小间隙套接技术相结合，可促进周围神经损伤的再生和修复。截止目前本项目发表相关SCI文章4篇，中文文章11篇，专著2部，授权专利5项，较好的达成了研究目标。