CN103750919A

CN103750919A - 人工神经鞘管冷冻成形方法

Info

Publication number: CN103750919A
Application number: CN201410024404.4A
Authority: CN
Inventors: 康承桂
Original assignee: BEIJING TIAN XIN FU MEDICAL APPLIANCE Co Ltd
Current assignee: BEIJING TIAN XIN FU MEDICAL APPLIANCE Co Ltd
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2014-04-30

Abstract

本发明提供了人工神经鞘管冷冻成形方法，包括：将灌注有原浆的模具固定于固定装置上；将所述固定装置固定于步进升降机上；通过控制所述步进升降机将所述固定装置按预设速度放入冷冻容器中；当所述模具达到预设第一温度时，停止将所述固定装置继续放入所述冷冻容器中；当所述模具达到预设第二温度时，控制所述步进升降机将所述固定装置从所述冷冻容器中提出；将所述模具从固定装置上拆下并放入冷藏装置中进行冷冻调节；将所述模具从冷藏装置中取出并对所述模具进行脱模分离出人工神经鞘管。本发明可以使人工神经鞘管具有平行于长轴的定向微孔结构，有利于神经细胞的长入，促进损伤神经得以修复。

Description

人工神经鞘管冷冻成形方法

技术领域

本发明涉及一种神经损伤修复的人工神经鞘管的成形技术，具体涉及到人工神经鞘管冷冻成形方法。

背景技术

神经损伤功能恢复是当今医疗上的一大难题，自体神经虽然有定向的孔隙结构，但给病人带去了二次创伤的痛苦，材料来源受限；异体神经又会产生免疫排异反应，在经济和精神上给病人带去了负担。材料科学工作者和医生们试图应用多种材料和方法来解决这个问题。

目前，随着组织工程技术的兴起，为神经损伤的恢复带来了新的希望。通过多分子管状结构的材料构建用于新生组织爬行生长的支架结构，使新生神经轴突沿支架结构爬行生长，对新生神经组织进行恢复。

对于上述多分子管状结构的材料存在塑形困难的问题，而且该多分子管状结构内部没有定向的孔隙，新生神经轴突不能进行定向爬行生长，不利于新生神经组织的恢复。

发明内容

本发明提供一种人工神经鞘管冷冻成形方法，解决上述现有技术中多分子管状结构内部没有定向孔隙，新生神经轴突不能进行定向爬行生长，不利于新生神经组织的恢复的问题。

本发明根据人工神经鞘管的冷冻成形方法提供一种步进升降机，具体包括：

电机101、转动轴102、升降体103、数显温度计104，控制器105，变压器106、冷冻容器107、升降体挂线108；所述数显温度计104还包括温度探头；

所述电机101的输出端连接所述转动轴102，所述转动轴102上连接所述升降体103，所述升降体103上安装所述升降体挂线108，所述升降体挂线108伸入到所述冷冻容器107内部，所述变压器106的输出端连接所述控制器105，所述控制器105与所述电机101连接。

可选的，所述冷冻容器107为液氮罐。

可选的，所述转动轴102每转动一圈，与所述转动轴102连接的所述升降体103下降0.05mm～0.15 mm。

本发明依据上述所述的步进升降机提供一种人工神经鞘管冷冻成形的方法，包括：

将灌注有原浆的模具固定于固定装置上；

将所述固定装置固定于步进升降机上；

通过控制所述步进升降机将所述固定装置按预设速度放入冷冻容器中；

当所述模具达到预设第一温度时，停止将所述固定装置继续放入所述冷冻容器中；

当所述模具达到预设第二温度时，控制所述步进升降机将所述固定装置从所述容器中提出；

将所述模具从固定装置上拆下并放入冷藏装置中进行冷冻调节；

将所述模具从冷藏装置中取出并对所述模具进行脱模分离出人工神经鞘管。

可选的，所述原浆具体为胶原原浆或者胶原与壳聚糖、硫酸软骨素两者或者三者的混合物原浆。

可选的，所述模具接触人工神经鞘管胶原原浆部分的表面粗糙度Ra 为1.6。

可选的，所述将所述固定装置固定于步进升降机上，具体包括：

将所述固定装置通过升降体挂线固定在步进升降机上。

可选的，所述预设速度具体为每分钟0.5mm～1.5mm的匀速。

可选的，所述预设第一温度具体为-60℃。

可选的，所述预设第二温度具体为-80℃±5℃。

可选的，所述将所述模具从固定装置上拆下并放入冷藏装置中进行冷冻调节，具体包括：

将所述模具从固定装置中拆下并放入温度为-18℃-26℃的冷藏装置中调节2～3小时。

可选的，所述模具包括外壳301、固定帽302、中轴棍303，所述外壳301固定在所述固定帽302中，所述中轴辊303穿过所述固定帽302中间的圆孔，所述中轴棍303与所述外壳301之间形成中空管状结构。

进一步地，所述将所述模具从冷藏装置中取出并对所述模具进行脱模分离出人工神经鞘管，具体包括：

将所述模具从所述冷藏装置中取出后，将所述模具的中轴棍用外力抽出，去掉两端固定帽；

将所述模具放置于预冷的冷冻干燥机中冻干；

从所述冷冻干燥机中取出冻干后的模具，去掉所述模具的外壳，分离出人工神经鞘管。

本技术方案的有益效果为：本发明可以使人工神经鞘管具有平行于长轴的定向微孔结构，包裹损伤神经后，有利于神经细胞的长入，可以为细胞粘附和神经营养提供支持，促进损伤神经得以修复。

附图说明

图1是本发明步进升降机的结构图；

图2是本发明人工神经鞘管冷冻成形方法流程示意图；

图3是本发明人工神经鞘管模具结构图；

图3-a是图3的模具外壳主视图；

图3-b是图3-a的后视图；

图3-c是图3的固定帽俯视图；

图3-d是图3-c的固定帽仰视图；

图3-e是图3的中轴棍结构图；

图4-a是本发明人工神经鞘管横切扫描电镜图；

图4-b是本发明图4-a的放大扫描电镜图；

图4-c是本发明人工神经鞘管纵切扫描电镜图；

图5为本发明的人工神经鞘管模具固定装置结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

图1为本发明提供的步进升降机一实施例的结构图。

如图1所示，所述步进升降机包括：

其中，容器107中可由本领域技术人员按照实施目的选择容器107中液体/气体的成份，例如，若使用本发明提供的步进升降机对物体进行冷冻，所述容器107中储存用于冷冻的液体，如液氮、液氩、液氧、液态甲烷等。具体而言，当冷冻容器107中的液体为液氮时，所述冷冻容器107为液氮罐。

进一步的，当使用本发明提供的步进升降机对物体进行冷冻时，在所述升降体挂线108下端悬挂模具，并将所述数显温度计104的温度探头固定在所述模具上；然后，所述控制器105控制所述电机101，所述电机101带动转动轴102旋转，使得转动轴102上连接的升降体103、升降体103上的升降体挂线108和升降体挂线108上悬挂的模具按一定速度下降至冷冻容器107中。

进一步的，设置所述转动轴102每转动一圈，与所述转动轴102连接的所述升降体103下降0.05mm～0.15 mm，这样一来，使得升降体挂线108上悬挂的模具能够按匀速进入冷冻容器107中，获得稳定的冷冻效果。

实施例二

参见图2，下面使用本发明提供的步进升降机对本发明提供的人工神经鞘管冷冻成形方法进行描述，所述方法包括以下步骤：

步骤201，将灌注有原浆的模具固定于固定装置上。

本发明实施例中，所述原浆为胶原原浆或者胶原与壳聚糖、硫酸软骨素两者或者三者的混合物原浆，本发明所用的原浆可以允许营养物质的透过，为神经细胞提供营养，促进损伤神经得以修复。本领域技术人员应当理解，上述原浆的成份仅为本发明优选的方式，在实施本发明时，本领域技术人员可根据实际制作人工神经鞘管的需要选择原浆的组成成份，本发明对此不作具体限制。

本发明实施例中，所述模具可以是不锈钢模具、也可以是铜质模具、钛合金模具、塑料或其他任何材料制作而成的模具，本发明对此不作限制。

本发明实施例中，所述固定装置用于固定模具，该固定装置的结构可根据模具的形状选择确定，例如，可以是设有卡槽的托盘、也可以是夹持件等，只要能将模具固定即可，本发明对固定装置的结构不作具体限制。

步骤202，将所述固定装置固定于步进升降机上。

本发明实施例中，将所述固定装置通过升降机挂线固定在步进升降机上。

步骤203，通过控制所述步进升降机将所述固定装置按预设速度放入冷冻容器中。

本发明实施例中，所述预设速度可由本领域技术人员在实施本发明过程中根据实际需要选择，本发明对此不作限制。例如，可根据制作人工神经鞘管原浆的成份、容器中冷冻液的温度来设定固定装置进入容器的速度。优选的，所述预设速度为每分钟0.5mm～1.5mm的匀速，以此速度将所诉灌注有原浆的模具下降进入冷冻容器中，原浆可以形成定向的微孔结构，并且微孔的孔隙大小有利于损伤神经处神经细胞的侵入生长，有利于损伤神经的修复。

步骤204，当所述模具达到预设第一温度时，停止将所述固定装置继续放入所述冷冻容器中。

步骤205，当所述模具达到预设第二温度时，控制所述步进升降机将所述固定装置从所述冷冻容器中提出。

其中，预设第一温度和预设第二温度可由本领域技术人员根据实际需要自行设定。

在本发明实施例中，所述冷冻容器可以采用液氮罐、也可以是液氩罐或其他低温冷冻装置，以本领域技术人员能够实现所需预设温度为基础，对采用的冷冻容器不作限制。

步骤206，将所述模具从固定装置上拆下并放入冷藏装置中进行冷冻调节。

步骤207，将所述模具从冷藏装置中取出并对所述模具进行脱模分离出人工神经鞘管。

需要说明的是，本领域技术人员可根据实际需要制作的人工神经鞘管的长度、形状决定所述模具的结构，本发明对此不作具体限定。

在本发明提供的人工神经鞘管冷冻成形方法另一优选实施中，使用的模具包括：外壳、固定帽、中轴棍，所述外壳固定在所述固定帽中，所述中轴辊穿过所述固定帽中间的圆孔，所述中轴棍与所述外壳之间形成中空管状结构。

进一步的，所述步骤207，将所述模具从冷藏装置中取出并对所述模具进行脱模分离出人工神经鞘管，具体包括：

将所述模具放置于冷冻干燥机中冻干；

如图3所示，是本发明上述优选实施例中，所述人工神经鞘管模具的结构图,所述人工神经鞘管模具包括：外壳301、固定帽302和中轴棍303；所述外壳301为两个等大的半圆形金属外壳组成；所述固定帽302的中间设置圆孔；所述外壳301固定在固定帽302中，中轴辊303穿过固定帽302中间圆孔，所述中轴棍303与所述外壳301之间形成中空管状结构形成中空管状结构。

其中，所述外壳301参照图3-a和3-b所示，其中图3-a是图3的模具外壳主视图；图3-b是图3-a的后视图；所述固定帽302结构参照图3-c和3-d所示，其中图3-c是图3的固定帽俯视图，图3-d是图3-c的固定帽仰视图；所述中轴棍303参照图3-e所示为图3的中轴棍结构图。

本实施例中，所述模具的外壳和中轴棍之间形成中空管状结构，提供人工神经鞘管的成形空间。所述模具可以是不锈钢材质、也可以是塑料或其他材质，本实施例对此不作限制。

进一步的，所述中轴棍303为实心金属，所述中轴棍303的直径为（2-10）±0.5mm，此直径中轴棍可以使人工神经鞘管形成相应内径的空心管，可以在神经损伤治疗时根据损伤神经的粗细选用适合规格的产品。

进一步的，所述外壳301的内径为（2.7-11.6）±0.5mm，此外壳的内径和相应直径的中轴棍相配合，使人工神经鞘管形成0.4±0.3mm的壁厚，此厚度可以使控制人工神经鞘管在神经损伤修复后降解吸收。进一步的，所述模具接触人工神经鞘管胶原原浆部分的表面粗糙度Ra 为1.6。

本发明提供的人工神经鞘管冷冻成形方法，可以使人工神经鞘管具有平行于长轴的定向微孔结构，参照图4-a、图4-b和图4-c所示，其中图4-a为本发明的人工神经鞘管横切扫描电镜图，图4-b是本发明图4-a的横切放大扫描电镜图，图4-c为本发明人工神经鞘管纵切扫描电镜图；使用具有定向微孔结构的人工神经鞘管包裹损伤神经，其微孔结构有利于神经细胞的长入，同时人工神经鞘管为细胞粘附和神经营养提供支持。

实施例三

在本发明提供的人工神经鞘管冷冻成形方法的另一优选实施中，使用了如图5所示的一种人工神经鞘管模具固定装置。参见图5，所述固定装置包括：托盘；所述托盘上设置固定模具的卡槽508，所述卡槽508中间设置圆孔509。

所述托盘至少包括上托盘506和下托盘505，所述托盘之间为平行结构，所述上托盘506和下托盘505上的卡槽508中心在同一垂线上。

进一步的，所述固定装置还包括：

托盘固定轴504，所述托盘固定轴504固定在所述下托盘505中间，所述上托盘506和下托盘505通过托盘固定轴504连接；所述托盘固定轴504上端设有螺纹；

固定螺母507，所述固定螺母507安装在所述托盘固定轴504上。

本实施例中，将多个灌装好的模具放入下托盘505的卡槽508内，将上托盘506套装在托盘固定轴504上，调整上托盘506位置，使模具同时卡入上托盘506和下托盘505的卡槽508中，安装固定螺母507使模具固定在上托盘506和下托盘505之间。

实施例四

本实施例以上述优选实施例提供的不锈钢模具及上述实施例三中所述的固定装置为例，对本发明提供的人工神经鞘管的冷冻成形方法进行说明。

步骤601,向一个或多个不锈钢模具中灌注胶原原浆或者胶原与壳聚糖、硫酸软骨素两者或者三者的混合物原浆。

步骤602,将一个或多个不锈钢模具放入固定装置下托盘的卡槽内，将上托盘套装在托盘固定轴上，调整上托盘位置，使模具同时卡入上托盘和下托盘的卡槽中，安装固定螺母使模具固定在上托盘和下托盘之间。

步骤603，将所述固定装置固定在固定升降机中升降体挂线108的下端，并将数显温度计104的温度探头安装在所述模具上。

步骤604,调节变压器106到24V档位，调节步进升降机的控制器105，设定速度为10转/min，角度调节为9，时间间隔设定为1.7s，控制进样速度，使模具以每分钟0.5mm～1.5mm的速度均匀慢速的下降到冷冻容器107中，进行梯度冷冻。

步骤605,在所述固定装置匀速下降的过程中:当数显温度计104检测到所述模具的温度达到-60℃的预设第一温度时，停止将所述固定装置继续放入所述冷冻容器中；

当数显温度计104检测到所述模具达到为-80℃±5℃的预设第二温度时，控制所述步进升降机将所述固定装置从所述冷冻容器中提出。

本发明实施例中，所述模具达到-60℃时停止将固定装置放入冷冻容器中，当模具达到-80℃±5℃时，从冷冻容器中取出，两种温度结合可以使人工神经鞘管形成定向的微孔结构，并且孔隙大小可以控制在一定的范围内，有利于神经细胞的侵入生长。

步骤606，将所述模具从固定装置上拆下并放入温度为-18℃-26℃的冷藏装置中调节2～3小时。

本发明实施例中，冷藏装置的温度设置在-18℃-26℃有利于人工神经鞘管的脱模操作，冷藏装置的温度过低模具不容易去除。

步骤607，将所述模具从冷藏装置中取出后，将所述模具的中轴棍用外力抽出，去掉两端固定帽；将所述模具放置于预冷的真空冷冻干燥机中冻干；从所述真空冷冻干燥机中取出冻干后的模具，去掉所述模具的外壳，分离出人工神经鞘管。

基于本发明提供人工神经鞘管冷冻形成方法制成的人工神经鞘管可形成平行于长轴的定向微孔结构，当用于损伤神经的修复时，有利于新生神经组织沿着孔隙定向生长。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的一种人工神经鞘管冷冻成形方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种步进升降机，其特征在于，包括：

电机（101）、转动轴（102）、升降体（103）、数显温度计（104），控制器（105），变压器（106）、冷冻容器（107）、升降体挂线（108）；所述数显温度计（104）还包括温度探头；

所述电机（101）的输出端连接所述转动轴（102），所述转动轴（102）上连接所述升降体（103），所述升降体（103）上安装所述升降体挂线（108），所述升降体挂线（108）伸入到所述冷冻容器（107）内部，所述变压器（106）的输出端连接所述控制器（105），所述控制器（105）与所述电机（101）连接。

2.根据权利要求1所述的步进升降机，其特征在于，所述冷冻容器（107）为液氮罐。

3.根据权利要求1所述的步进升降机，其特征在于，所述转动轴（102）每转动一圈，与所述转动轴（102）连接的所述升降体（103）下降0.05mm～0.15 mm。

4.一种使用权利要求1所述步进升降机进行人工神经鞘管冷冻成形的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将灌注有原浆的模具固定于固定装置上；

将所述固定装置固定于步进升降机上；

当所述模具达到预设第二温度时，控制所述步进升降机将所述固定装置从所述冷冻容器中提出；

5.根据权利要求4所述的人工神经鞘管冷冻成形方法，其特征在于，所述原浆具体为胶原原浆或者胶原与壳聚糖、硫酸软骨素两者或者三者的混合物原浆。

6.根据权利要求4所述的人工神经鞘管冷冻成形方法，其特征在于，所述模具接触人工神经鞘管胶原原浆部分的表面粗糙度Ra 为1.6。

7.根据权利要求4所述的人工神经鞘管冷冻成形方法，其特征在于，所述将所述固定装置固定于步进升降机上，具体包括：

将所述固定装置通过升降体挂线固定在步进升降机上。

8.根据权利要求4所述的人工神经鞘管冷冻成形方法，其特征在于，所述预设速度具体为每分钟0.5mm～1.5mm的匀速。

9.根据权利要求4所述的人工神经鞘管冷冻成形方法，其特征在于，所述预设第一温度具体为-60℃。

10.根据权利要求4所述的人工神经鞘管冷冻成形方法，其特征在于，所述预设第二温度具体为-80℃±5℃。