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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610079394.3 (22)申请日 2016.02.04 A61L 31/04(2006.01) A61L 31/14(2006.01) (71)申请人 郑敦武 地址 215400 江苏省苏州市太仓市岳阳路 100 号 申请人 赛业 （南京） 生物医药技术有限公司 (72)发明人 郑敦武 韩蓝青 李世亭 许东升 (74)专利代理机构 苏州创元专利商标事务所有 限公司 32103 代理人 范晴 (54) 发明名称 一种纳米自组装水凝胶在颅神经手术防粘连 材料中的用途 (57) 摘要 本发明涉及医学、 生物技术领域， 特别涉及一 种。
2、纳米自组装水凝胶在颅神经手术中防粘连材料 的用途， 本发明还公开了一种用于颅神经手术中 防粘连材料， 其包含纳米自组装水凝胶 ； 本发明 中的纳米自组装水凝胶为 RADA16-1 多肽的水溶 液。 本发明用于手术中的纳米自组装水凝胶， 成分 明确， 无动物异源蛋白与病原体， 可有效避免不确 定成分对细胞的影响和损害 ； 纳米自组装水凝胶 在体内可自然降解成氨基酸， 对细胞生长无毒无 害， 具有极好的生物相容性 ； 纳米自组装水凝胶 外观呈透明状， 易于对细胞生长状态进行观察与 研究， 且操作方便。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1。
3、页 说明书4页 附图1页 CN 107029301 A 2017.08.11 CN 107029301 A 1.一种纳米自组装水凝胶在颅神经手术防粘连材料中的用途。 2.根据权利要求1所述的用途， 其特征在于， 所述的纳米自组装水凝胶为多肽自组装水 凝胶。 3.根据权利要求1或2所述的用途， 其特征在于， 所述的纳米自组装水凝胶为RADA16-1 多肽水溶液或其盐的衍生物水溶液， RADA16-1氨基酸序列为:Ac-(RADA)4-NH2。 4.根据权利要求1所述的用途， 其特征在于， 所述的纳米自组装水凝胶浓度为0.1w/ v-50w/v。 5.根据权利要求1所述的用途， 其特征在于， 所述。
4、的纳米自组装水凝胶浓度为0.1w/ v-10w/v。 6.根据权利要求1所述的用途， 其特征在于， 所述的自组装多肽水凝胶为RADA16-1多肽 在一定浓度的盐离子或在人体组织液中自发组装成纳米纤维， 进一步交联形成多孔网状结 构的水凝胶。 7.一种用于颅神经手术防粘连材料， 其特征在于， 其包含纳米自组装水凝胶。 8.根据权利要求7所述的防粘连材料， 其特征在于， 所述的纳米自组装水凝胶为多肽自 组装水凝胶。 9.根据权利要求7或8所述的防粘连材料， 其特征在于， 所述的纳米自组装水凝胶为 RADA16-1多肽水溶液或其盐的衍生物水溶液， RADA16-1氨基酸序列为:Ac-(RADA)4-。
5、NH2。 10.根据权利要求7所述的防粘连材料， 其特征在于， 所述的纳米自组装水凝胶浓度为 0.1w/v-50w/v。 11.根据权利要求7所述的防粘连材料， 其特征在于， 所述的纳米自组装水凝胶浓度为 0.1w/v-10w/v。 12.根据权利要求7所述的防粘连材料， 其特征在于， 所述的自组装多肽水凝胶为 RADA16-1多肽在一定浓度的盐离子或在人体组织液中自发组装成纳米纤维， 进一步交联形 成多孔网状结构的水凝胶。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 107029301 A 2 一种纳米自组装水凝胶在颅神经手术防粘连材料中的用途 技术领域 0001 本发明涉及医学、 生物技术领。
6、域， 特别涉及一种纳米自组装水凝胶在颅神经手术 防粘连材料中的用途。 背景技术 0002 凡是水溶性或亲水性的高分子， 通过一定的化学交联或物理交联， 都可以形成水 凝胶。 这些高分子按其来源可分为天然和合成两大类。 天然的亲水性高分子包括多糖类(淀 粉、 纤维素、 海藻酸、 透明质酸， 壳聚糖等)和多肽类(胶原、 聚L-赖氨酸、 聚L-谷胺酸等)。 合 成的亲水高分子包括醇、 丙烯酸及其衍生物类(聚丙烯酸， 聚甲基丙烯酸， 聚丙烯酰胺， 聚N- 聚代丙烯酰胺等)。 0003 自组装多肽水凝胶是多肽分子之间通过氢键、 静电相互作用、 疏水相互作用等非 共价键自发完成组装， 形成孔隙均匀的， 含。
7、水丰富的三维框架材料。 水凝胶材料是完美的细 胞培养材料， 可促进细胞迁移、 刺激细胞再生等， 有极其广泛的医用价值： 例如可以加速伤 口愈合； 内科、 外科、 口腔等手术后的止血； 促进软骨组织、 硬骨组织、 神经细胞组织的再生； 牙龈组织的修复和再生以及烧伤、 冻伤皮肤组织的再生等。 皮肤细胞的迁移是维持年轻外 观的关键因素， 因此可以利用水凝胶的特性开发新一代美容行业的应用材料和日常皮肤护 理材料， 可用于整容等美容手术后的皮肤修复和再生， 加速皮肤表层的细胞更新， 保持皮肤 的光泽和弹性。 0004 多肽水凝胶是一种采用天然氨基酸合成的多肽。 多肽在一定浓度的盐离子中可自 发组装成纳米。
8、纤维， 在生理条件下进一步交联， 形成多孔网状结构的水凝胶。 0005 据文献报道， 多肽水凝胶主要用于细胞3D培养， 细胞3D培养是指将具有三维结构 的不同载体与不同种类的细胞在体外共同培养， 使细胞能够在载体的三维立体空间结构中 迁移、 生长， 构成三维的细胞-载体复合物。 三维培养结构作为体外无细胞系统及单层细胞 系统的研究与组织器官及整体研究的桥梁， 显示了它既能保留体内细胞微环境的物质及结 构基础， 又能展现细胞培养的直观性及条件可控性的优势。 0006 传统的单层细胞培养技术， 由于细胞在体外改变的环境下增生逐渐丧失了原有的 性状， 在很多情况下所得到的研究结果和体内的情况不符合。。
9、 动物实验又不具备直观性和 可控性。 3D细胞培养既具有二维培养的直观性和条件可控性， 又可模拟细胞在体内的生长 状态。 多肽水凝胶在细胞3D培养中的应用到目前为止是最为广泛的。 但目前尚没有多肽水 凝胶应用于临床防粘连的报道。 0007 现有技术中用于临床手术中防粘连的垫棉， 如Teflon棉在实际应用中存在缺陷， 包括如1、 容易与周围组织发生粘连； 2、 刺激神经导致无效； 3、 粘连神经导致复发； 4、 影响神 经脱髓鞘的修复。 对于上述问题， 通常的解决方法包括： 1.完善垫棉； 2.制作新的垫棉， 这个 相对较难且在短时间内无法完成； 3.在垫棉与神经之间增加隔离材料， 隔离材料需。
10、要满足 以下特点： 相容性好、 对神经刺激较小、 不粘连、 可吸收、 塑形好。 0008 为了解决上述现有技术存在的缺陷， 本发明由此而来。 说 明 书 1/4 页 3 CN 107029301 A 3 发明内容 0009 本发明所要解决的第一方面技术问题是提供一种纳米自组装水凝胶在颅神经手 术防粘连材料中的用途。 0010 本发明一优选的技术方案中， 所述的纳米自组装水凝胶为多肽自组装水凝胶； 优 选地所述的纳米自组装水凝胶为RADA16-1多肽水溶液或其盐的衍生物水溶液， RADA16-1氨 基酸序列为:Ac-(RADA)4-NH2。 0011 所述的纳米自组装水凝胶为多肽水溶液或其盐的衍。
11、生物水溶液， 且其浓度为 0.1w/v-50w/v质量体积浓度； 优选为0.1w/v-10w/v质量体积浓度； 更优选为0.1w/ v-2w/v质量体积浓度； 更优选为1w/v质量体积浓度。 0012 所述的自组装多肽水凝胶为RADA16-1多肽在一定浓度的盐离子或在人体组织液 中自发组装成纳米纤维， 进一步交联形成多孔网状结构的水凝胶。 0013 本发明的第二方面是提供一种用于颅神经手术中防粘连材料， 其包含纳米自组装 水凝胶。 0014 本发明一优选的技术方案中， 所述的纳米自组装水凝胶为多肽自组装水凝胶； 优 选地所述的纳米自组装水凝胶为RADA16-1多肽水溶液或其盐的衍生物水溶液， 。
12、RADA16-1氨 基酸序列为:Ac-(RADA)4-NH2。 0015 所述的纳米自组装水凝胶为多肽水溶液多肽水溶液或其盐的衍生物水溶液， 且其 浓度为0.1w/v-50w/v质量体积浓度； 优选为0.1w/v-10w/v质量体积浓度； 更优选 为0.1w/v-2w/v质量体积浓度； 更优选为1w/v质量体积浓度。 0016 所述的自组装多肽水凝胶为RADA16-1多肽在一定浓度的盐离子或在人体组织液 中自发组装成纳米纤维， 进一步交联形成多孔网状结构的水凝胶。 0017 RADA是张曙光教授等在1993年发现的一种可以自我组装的离子互补型多肽， 并用 其合成了水凝胶。 RADA中的RADA。
13、16-1是目前最常用的自组装多肽， 其氨基酸序列为:Ac- (RADA)4-NH2， 可形成 折叠， 通过自组装形成纳米纤维， 进一步形成支架水凝胶， 含水量可超 过99.5。 0018 自组装肽段RADA16-1是一种离子互补肽， 含有16个氨基酸， 分子长度大约为5nm， 其组成出现极性和非极性氨基酸残基交替； 侧链分为两部分， 一个为极性的， 另一个为非极 性的； 内部的非极性残基通过疏水作用形成分子间的相互作用， 带正、 负电荷的残基通过离 子互补键在分子间也形成相互作用， 从而最终自组装形成纳米纤维。 0019 多肽水凝胶的特点和优点： 0020 (1)该多肽可通过人工设计、 合成而。
14、获得； 0021 (2)多肽序列本身来源于自然界， 与生物体作用无免疫反应和毒副作用； 0022 (3)通过多肽序列上的氨基或竣基， 很容易对多肽序列进行修饰与修改； 0023 (4)具备非常好的表面活性和生物相容性； 0024 (5)易于被生物降解， 且降解后产物是氨基酸单体， 非但无毒， 而且还可以作为生 物体的营养物质。 0025 本发明中， 术语 “颅神经手术” ， 主要指针对颅神经疾病的外科手术， 颅神经疾病主 要包括三叉神经痛、 面肌痉挛、 舌咽神经痛、 面瘫、 咬肌痉挛、 眼睑痉挛、 梅杰综合征、 痉挛性 说 明 书 2/4 页 4 CN 107029301 A 4 斜颈、 面部。
15、麻木、 耳鸣、 眩晕、 视力视野障碍、 复视等。 这些疾病的发病基础和机理是血管压 迫颅神经造成神经脱髓鞘而造成的。 现有技术主要采用血管减压手术即在血管与颅神经间 置入隔离材料-Teflon棉， 使血管不能压迫神经而达到预期疗效， 如： 1、 症状缓解： 血管不 能复位、 垫棉不刺激神经、 没有新的压迫出现； 2、 神经功能恢复： 髓鞘在结构上修复、 外界因 素辅助、 垫棉不影响修复。 但Teflon棉在实际应用中存在容易与周围组织发生粘连、 刺激神 经导致无效、 粘连神经导致复发等缺陷。 将本发明所述的自组装多肽水凝胶完全可以达到 上述要求， 用于颅神经疾病的治疗。 0026 本发明用于手。
16、术中的纳米自组装水凝胶为多肽水溶液， 优选为1(w/v)质量体积 浓度， 成分明确， 无动物异源蛋白与病原体， 可有效避免不确定成分对细胞的影响和损害； 纳米自组装水凝胶在体内可自然降解成氨基酸， 对细胞生长无毒无害， 具有极好的生物相 容性。 0027 水凝胶在颅神经疾病治疗中的应用： 0028 颅神经疾病的发病原理是血管压迫颅神经造成神经脱髓鞘而造成临床症状， 如三 叉神经痛、 面肌痉挛、 舌咽神经痛、 面瘫等， 现临床应用的方法主要是在血管与颅神经间置 入防隔离的材料-Teflon棉， 但是该材料常会造成与周围的组织发生粘连， 使病情复发， 影 响神经脱髓鞘的修复。 本发明则利用水凝胶相。
17、容性好、 对神经刺激性小、 不粘连、 可吸收、 塑 形好的特性， 在垫棉与神经之间注入多肽自组装水凝胶， 使其不能发生粘连从而促进神经 脱髓鞘的修复。 附图说明 0029 图1为多肽水凝胶原子力显微镜拍摄的纳米纤维结构图。 0030 图2为多肽RADA16-1的原子结构图。 0031 图3为Teflon处理的面神经外观示意图。 0032 图4为水凝胶处理的面神经外观示意图。 图4A为脑干及面神经根正面观， 图4B为脑 干及面神经根侧面观。 具体实施方式： 0033 为进一步理解本发明， 下面结合具体实施例对本发明优选方案进行描述， 但是应 当理解， 这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，。
18、 而不是对本发明权利要求的限 制。 0034 聚酯纤维涤纶棉(购于北京佰仁医疗科技有限公司)； RADA16-1多肽水凝胶粉剂 (上海淘普生物科技有限公司合成)； 新西兰大白兔(上海交通大学动物实验中心)。 0035 RADA16-1多肽水凝胶粉剂由上海淘普生物科技有限公司合成， 10mg/管， 纯度 99.9。 0036 使用时按照0.1-10(w/v)的多肽和90-99.9(w/v)的水组成进行制备， 优 选地由0.1-1(w/v)的多肽和90-99.9(w/v)的水组成进行制备； 更优选地由1(w/ v)的多肽和99(w/v)的水组成进行制备。 0037 实施例1 0038 准确称量1m。
19、g的RADA16-1多肽水凝胶粉剂， 将其倒入无菌管中， 用移液枪吸取1mL 说 明 书 3/4 页 5 CN 107029301 A 5 灭菌水， 轻轻混匀备用， 即得到0.1的多肽水凝胶。 0039 实施例2 0040 准确称量10mg的RADA16-1多肽水凝胶粉剂， 将其倒入无菌管中， 用移液枪吸取1mL 灭菌水， 轻轻混匀备用， 即得到1的多肽水凝胶。 0041 实施例3 0042 一、 面神经周围植入Teflon、 水凝胶模型的制作： 0043 1、 取健康新西兰大白兔一只， 称重(重量3kg左右)， 用10水合氯醛(5mL/Kg)腹腔 注射麻醉， 枕部备皮， 准备手术器械； 00。
20、44 2、 大白兔左侧卧于操作台上， 固定。 消毒、 铺巾， 左侧枕颞部弧形切口。 切开皮肤、 肌层， 向外侧分离皮肌瓣并牵开， 暴露枕骨大孔及横窦、 乙状窦对应颅骨。 0045 3、 牙科钻磨除枕骨， 并运用持针器扩大骨窗， 上方到横窦， 下方至枕骨大孔， 外侧 到乙状窦， 内侧至中线， 止血。 切开硬膜， 释放脑脊液， 将右侧小脑半球小心牵开， 松解蛛网 膜， 逐渐显露面神经。 0046 4、 对照组白兔的面神经周围植入Teflon棉； 实验组的面神经周围植入Teflon棉， 并在面神经与Teflon棉间注入0.5mL水凝胶。 止血后逐层缝合肌肉、 皮肤。 0047 二、 面神经周围Tef。
21、lon、 水凝胶动物取材： 0048 1、 灌注： 将需取材动物用10水合氯醛(5mL/Kg)腹腔注射麻醉； 0049 2、 开腹， 暴露腹主动脉、 下腔静脉以备灌注时阻断用。 0050 开胸暴露心脏， 行左心室穿刺并留置穿刺鞘。 首先用肝素生理盐水250毫升灌注， 冲出血管内血液； 然后运用甲醛250毫升灌注固定(灌注时阻断腹主动脉、 下腔静脉， 以便颅 内灌注更充分)。 0051 3、 取材： 原切口切开皮肤、 肌层， 显露骨窗， 沿骨窗将枕骨完全打开， 暴露双侧小 脑、 脑干(去除颅骨时避免脑干、 神经破坏)。 去除小脑半球， 显露双侧面神经全长， 观察后切 取面神经全长(出脑干端及进入。
22、内听道端)及周围粘连组织， 完整取出后送病理。 同样切取 对侧面神经及周围组织送病理。 0052 三、 试验结果 0053 该实验分为实验组和对照组， 其中1号兔为对照组， 2、 3号兔为实验组， 剥离后实验 结果如下： 0054 1号兔， 面神经Teflon： 开颅剥离暴露面神经和脑干， 发现右侧面神经根部明显粘 连， 似包裹Teflon垫片。 左侧根部完整无粘连； 剥离后如图3所示。 0055 2号兔， 面神经Teflon加水凝胶： 开颅剥离暴露面神经和脑干， 发现右侧面神经根 部无明显粘连， 神经完好， 周边取出片状凝固水凝胶， 约0.3cm3。 左侧根部完整无粘连， 剥离 后如图4A所示。 0056 3号兔， 面神经Teflon加水凝胶： 开颅剥离暴露面神经和脑干， 发现右侧面神经根 部轻度粘连， 神经完好， 周边取出少量凝固水凝胶。 左侧根部完整无粘连。 (该只兔子右侧神 经发生轻度粘连可能与停留在神经周边的水凝胶量较少有关)， 剥离后如图4B所示。 说 明 书 4/4 页 6 CN 107029301 A 6 图1 图2 图3 图4A图4B 说 明 书 附 图 1/1 页 7 CN 107029301 A 7 。