用MXene调制的导电和可光修复的水凝导管用于外围神经再生:体外和体外研究

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 再生医学是一种再生医学.
• 神经科学是一个神经科学.

背景情况:

• 由于功能恢复有限,外围神经修复仍然是再生医学的一个重大挑战.
• 电导生物材料具有加速神经再生的潜力,但需要进一步开发.
• 现有的神经引导管道 (NGCs) 在促进完全功能恢复方面经常面临局限性.

研究的目的:

• 开发和评估基于GelMa和MXene纳米片 (MX) 的可注射纳米复合神经导管 (NHs),用于外围神经再生 (PNR).
• 研究MX度对基于GelMa的NHs微结构,电气和机械性能的影响.
• 在大鼠模型中评估GelMa-MX导管在促进坐骨神经修复方面的体外生物相容性和体内疗效.

主要方法:

• 通过将不同度的MXene纳米片纳入GelMa矩阵,制造可注射纳米复合材料水凝 (NHs).
• 微结构分析 (孔径大小,胀,降解) 和发达NHs的电导度测量.
• 使用PC12细胞进行体外生物相容性测试 (代谢活性,活死分析).
• 在老鼠坐骨神经损伤模型中,GelMa-MX导管的体内植入,随后进行功能,电生理学和组织学评估.

主要成果:

• 纳入MX增加了孔径大小和降解率,由于减少聚合,在0.125 mg/mL的MX下达到最佳电导率 (∼910 μS/cm).
• 在体外研究证实了GelMa-MX NHs在一系列MX度 (0.0250.25 mg/mL) 的生物相容性.
• 在体内植入证明了受伤的坐骨神经的感觉,运动和感觉运动功能的显著恢复.
• 电生理学和组织学分析显示,与对照人群相比,在GelMa-MX导管接受者中,神经再生增强,髓质轴突增加,纤维组织形成减少.

结论:

• 凝Ma-MX纳米复合物水凝是外围神经修复的有效注射神经引导导管.
• 这些导管通过增强电导和生物相容性来促进功能恢复和有组织的神经再生.
• 凝Ma-MX管道代表了对外围神经组织工程和再生医学的有前途的生物材料策略.