本技术介绍了一种专门针对脊髓损伤修复的生物酶修饰分级水凝胶薄膜及其制备技术。该方法首先涉及将二氧化硅纳米粒子分散在无水乙醇中,形成均匀分散液,并将其涂覆于载玻片上,为脊髓损伤治疗提供创新材料解决方案。
背景技术
脊髓损伤是目前最常见的神经损伤类型之一,损伤发生之后会引起一系列的复杂的病理变化,严重影响轴突再生和功能恢复。其中损伤激活多种氧化应激通路,进而产生大量活性氧分子。这些活性氧分子造成细胞内脂质、蛋白和DNA等生物分子的过氧化损伤,从而对细胞和组织产生明显的毒害作用。此外,由于缺乏定向生长支架,新生神经元无法快速定向生长连接损伤部位以促进脊髓修复。
超氧化物歧化酶(以下简称SOD)和过氧化氢酶(以下简称CAT)是一组可以清除活性氧的生物酶。在SOD存在条件下,超氧阴离子被分解成为氧气和过氧化氢,随后过氧化氢在CAT存在的情况下被进一步分解为氧气和水。在体内,SOD和CAT是清除活性氧的重要途径。当脊髓损伤时,补充外源性的SOD和CAT有望实现对活性氧的清除,从而减轻氧化应激损伤。
微纳结构被认为对细胞的生长具有显著调控作用。当材料表面具有取向微纳结构时,生长于材料表面的细胞可以在微纳结构的调控下定向延伸。因此,取向微纳结构材料有望用于诱导脊髓损伤处新生细胞的定向生长。反蛋白石胶体晶体水凝胶是一种有序多孔结构材料,可以由胶体晶体薄膜为模板制备而成。得益于其有序贯穿大孔结构,反蛋白石胶体晶体水凝胶具有巨大的比表面积,可以为细胞的生长黏附提供大量的位点。将光掩模板技术与反蛋白石水凝胶制备过程相结合,将制备出具有微米条纹-纳米孔洞的微纳分级结构水凝胶,促进脊髓损伤处的修复。
实现思路