《Biomaterials》：三维各向异性光催化结构作为周围神经再生的生物活性神经导管

来源：Biomaterials

自体移植在临床中常被用于修复较大的神经损伤（>20毫米），但自体移植常会受限于供源短缺、供体神经与损伤部位的大小和形态不匹配等问题。神经诱导导管（NGC）作为自体移植神经导管的人工合成替代物，可以引导神经突触生长，加快周围神经损伤的修复。本文主要研究了NGC设计的三个不同方面，即各向异性、光催化刺激和植入位点的自组装。

图1. 三维聚合物纤维支架结构对神经突触生长的引导作用。

图2. 聚合物复合支架自组装形成神经导管。

首先，利用熔融静电纺丝技术精确控制支架材料的结构，并通过对结构特征（纤维间距与夹角）的调制，在各向异性的支架上成功地诱导了神经突触沿特定方向的优势生长。其次，当使用氧化石墨烯和石墨相氮化碳（g-C3N4）进一步对支架进行表面功能化之后，可见光照射下激发的光催化刺激显著提高了神经突触的生长。最后，利用一种热响应的双层结构设计，可以实现生物体温度条件下，支架材料通过在植入位点的自组装形成NGC。而且，这种自组装过程的卷曲方向很大程度上决定于支架的各向异性结构特征。结合三种独特的设计参数，本文提出的NGC在修复周围神经损伤方面具有很大的应用潜力。论文第一作者为丹麦奥胡斯大学多学科交叉纳米研究中心的博士生张忠阳，奥胡斯大学纳米研究中心的董明东教授和陈梦琳教授是该文章的共同通讯作者。

奥胡斯大学多学科交叉纳米研究中心、工程学院Menglin Chen教授：近年来主要从事新型功能化聚合物纳米纤维的研发及生物医学应用，包括三维纳米生物界面，药物递送与细胞工程，生物传感、催化及细胞捕获等方向的研究。在ACS Nano, Biomaterials, Journal of Controlled Release, Small等国际主流期刊上发表相关工作。

课题组主页：https://eng.au.dk/en/research/biological-and-chemical-engineering/materials-and-polymer-engineering/nanofiber-technology-and-cellular-engineering

论文信息：Zhongyang Zhang, Mathias Lindh Jørgensen, Zegao Wang, Jordi Amagat, Yuting Wang, Qiang Li, Mingdong Dong*, Menglin Chen*. 3D anisotropic photocatalytic architectures as bioactive nerve guidance conduits for peripheral neural regeneration. Biomaterials 2020, 120108.

推荐阅读

材料化学快讯建立了“二维材料”、“水凝胶”、“光/电催化”、“自组装”、“纳米发电机”、“MOF/COF”、“粘合剂”、“肿瘤免疫治疗”等交流群，添加小编为好友（微信号：Damon_yazi，请备注：名字-单位-职称-研究方向），邀请入群。