RGD样聚酰胺胺水凝胶复合PLLA纳米纤维构建可缝合的周围神经再生支架

【编辑推荐】本研究针对周围神经损伤修复中自体移植供体不足和免疫排斥问题，开发了由聚左旋乳酸（PLLA）纳米纤维与RGD模拟聚酰胺胺水凝胶（AGMA1）构成的复合支架。该材料兼具机械强度（0.6 MPa）与生物相容性，支持施万细胞（SC）黏附增殖达9天，其UV交联制备工艺可规模化，为临床神经导管提供了新方案。

　　

周围神经损伤修复一直是医学领域的重大挑战。每年全球数百万患者因创伤或手术导致神经缺损，超过3厘米的间隙需依赖自体移植，但供体有限且可能引发供区并发症。传统合成神经导管因缺乏细胞识别位点和机械强度不足，难以满足临床需求。如何构建兼具生物活性和手术可操作性的支架，成为组织工程领域的关键问题。

针对这一难题，来自SAMOTHRACE研究中心和帕勒莫大学的研究团队在《European Polymer Journal》发表研究，创新性地将电纺聚左旋乳酸（PLLA）纳米纤维网络与仿RGD结构的聚酰胺胺水凝胶（AGMA1）结合，开发出名为PLLA-AGMA1的复合支架。该材料通过氮等离子体活化和UV交联技术，实现了AGMA1水凝胶与PLLA纤维的共价结合，既保留了PLLA的机械性能（拉伸强度0.6 MPa，接近神经组织的0.8 MPa），又赋予材料75-80%的高溶胀率和促细胞黏附特性。

研究采用三项关键技术：1）电纺制备PLLA纳米纤维网络；2）氮等离子体活化纤维表面引入反应位点；3）UV引发AGMA1原位交联（含25%过量丙烯酰胺基团）。人源施万细胞（SC）培养实验验证了材料的生物相容性。

【研究结果】

1. 材料表征：FTIR和SEM证实AGMA1均匀包覆PLLA纤维，接触角测试显示亲水性显著提升（未处理PLLA>90°→复合支架<60°）。溶胀实验显示AGMA1组分可随时间降解，为细胞浸润创造空间。
2. 力学性能：动态机械分析（DMA）测得储能模量G'>10⁵ Pa，满足组织应力需求；缝合强度测试表明可承受手术缝合操作。
3. 细胞实验：SC在支架上培养9天保持>95%存活率（Alamar Blue法），细胞沿纤维定向生长，形成类似Büngner带的结构，并持续分泌神经营养因子（NGF、BDNF）。

【结论与意义】
该研究首创的"电纺纤维-仿生水凝胶"复合策略，突破了传统水凝胶机械强度不足（G'<10⁴ Pa）和合成聚合物缺乏生物活性的双重局限。PLLA-AGMA1支架的三大创新点在于：1）RGD样结构促进SC特异性黏附；2）渐进式降解匹配神经再生节奏；3）可直接缝合的临床适用性。这项工作为开发下一代神经导管提供了模板，其简易的制备流程（无需纯化步骤）更具备产业化潜力。未来需通过动物实验验证其促进轴突再生的效果，但已展现出替代自体移植的临床前景。

（注：研究团队致谢中提到Sergio Sciré来自意大利帕勒莫大学ATeN中心，合作单位SAMOTHRACE为欧盟PNRR计划资助项目）