同轴3D打印rGO/PCL/Mel导管用于修复周围神经缺损

大多数人工神经导管通常由于过大或过小的孔结构、低孔隙率和不匹配的弹性模量,往往导致再生环境中气体、营养物质交换不足,以及与周围组织兼容性较差和再生过程中坍缩等问题,难以获得适用于临床需求的周围神经再生效果。本研究通过同轴3D打印,开发了一种由还原氧化石墨烯(rGO)制备的中空气凝胶导管,该导管在物理化学协同作用下,构建了仿生多级微观孔结构。然后通过原位沉积聚己内酯(PCL)和褪黑素(Mel)对rGO气凝胶导管的生物和力学性能改性。由于具有二维微纳米片拱形排列所形成的多级孔结构,rGO/PCL/Mel复合导管展现出超轻密度、良好的电导率、98.5%的超高孔隙率、良好的药物释放能力及与周围神经相匹配的机械性能(7.06~26.58 MPa)。通过长距离周围神经缺损(15 mm)模型(SD大鼠)研究,rGO/PCL/Mel复合导管在坐骨神经再生和肌肉功能恢复方面表现出与自体神经移植相媲美的结果。这表明本研究发展的基于物化协同策略的中空气凝胶导管基于可设计的多级结构、可优化的化学组分,以及可定制的生物学功能,在导向型生物组织再生方面具有良好的应用前景,有望在周围神经缺损修复上提供新的技术手段。