科创中国

本成果公开了具有生物活性的光电响应型纳米颗粒复合取向微纤维及其制备方法，该复合取向微纤维由PCL微纤维，以及依次包覆于PCL微纤维表面的胶原蛋白和亲水性P3HT纳米颗粒构成。所述亲水性P3HT纳米颗粒由半导体聚合物P3HT经十二烷基硫酸钠(SDS)和正丙醇进行表面改性得到。本发明在不改变微纤维微观结构的同时，赋予微纤维生物活性和光电响应性。本发明进一步公开了细胞装载的光电刺激神经支架，将细胞接种于成型的光电响应型纳米颗粒复合取向微纤维材料表面得到，其具有高度取向性，取向结构可诱导神经细胞取向生长，模拟天然神经细胞中神经元沿神经纤维方向排列。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： (1)本发明以具有优异生物相容性的胶原蛋白和良好水分散性的P3HT纳米颗粒为 原料，依次包覆于PCL微纤维表面构成光电响应型纳米颗粒复合取向微纤维，赋予微纤维生 物活性和光电响应性并且不改变微纤维的微观结构。(2)本发明所提供的光电响应型纳米颗粒复合取向微纤维的制备方法，首先通过 静电纺丝制备PCL微纤维，然后再通过静电喷涂将明胶和亲水性P3HT纳米颗粒依次喷涂于 PCL微纤维表面，制备方法简单高效、且降低了原料使用量和生产成本。(3)本发明所制备的P3HT纳米颗粒，粒径分布均匀，在水中能够均匀分散。(4)本发明所提供的细胞装载的光电刺激神经支架材料，具有高度取向性，取向结 构可诱导神经细胞取向生长，模拟天然神经细胞中神经元沿神经纤维方向排列。(5)本发明所提供的细胞装载的光电刺激神经支架材料，在光电响应神经支架材 料上生长的神经细胞在受到定期的绿光照射后轴突生长和功能表达得到大大提高，该神经 支架材料显示出良好的神经组织工程应用前景。

本成果的目的旨在针对上述现有技术中的不足，提供一种具有生物活性的光电响应型纳米颗粒复合取向微纤维及其制备方法，得到具有取向的微结构、理化性质稳定，光电转化效率优异、生物活性好的微纤维，可以实现神经细胞的无线刺激，并降低制备工艺难度、成本，提高制备效率。

本成果的另一目的在于提供一种高取向神经支架及其制备方法，所制备的神经支架可模拟神经组织中的定向结构，且具有光电响应型，在光照射条件下产生电流，促进支架表面神经细胞生长。

本项目负责人范红松教授，参与生物材料骨诱导性研究，建立原创性生物材料骨诱导理论雏形。基础研究与应用开发结合，参与研发骨诱导人工骨新型材料，分别于2003年和2006年获得国家食品药品监督管理局试生产注册证和生产注册证。目前正研究开发微创伤可注射生物活性材料、表面活性新型骨植入体及产品。负责制定国家标准2项，专利3项。近5年发表论文SCI收录40余篇。负责支撑计划、自然科学基金和四川省重点攻关项目。主研项目：“973”项目2项、国际合作项目1项、八五攻关项目2项。

本成果对于提高病患愈合水平、改善术后恢复效果具有重要意义。同时，该成果面对中国市场每年千万以上的需求，可形成年产数十亿左右的市场规模，在获得注册进入市场销售后，将带来十分巨大的经济和社会价值。

建议该项目成果优先在长三角、珠三角、京津地区转化，以技术入股（优先考虑）或技术转让的方式进行合作。成果转化方向包括封堵器保护装置等其他生物材料产品等