201224149 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種神經移植體，尤其係涉及一種可供生物 體移植的神經移植體。 [先前技術] [喔]神經系統主要由神經元（n e U r ο n s )以及神經膠質細胞 (neuron glia 1 cells)構成一複雜且特異的溝通網域 ，用以與其他組織或器官建立連結以進行功能協調。神 〇
[0003] 099143857 經系統中，係由神經元來執疗接收刺激、通過傳導並輸 出神經遞質（neuron _tr.ansmi tter)以進行組織或器官 間訊息溝通’而神經膠質細胞則執行神經尽物理性支援 、營養提供以及調節溝通訊基速度等功能。每一神經元 依據型態包含胞體（cell body)與神經突起（neurite) 兩部分’神經突起自胞體延伸並朝向其他神經元或係其 他細胞（例如：肌肉細胞）生長，其中神經突起又分為軸 突Ux〇n)與樹突（dendrite)兩耧。一般來說’刺激由 樹大接收並將衝動傳向胞鐘，衝動經過轴突傳導至轴突 末端，並微料物質來_其他細胞。 由於神經系統扮演生物體内各組織與器官之間的協調作 用，其重要性不言可令。先前，因神經系統受損而導致 的神經缺損係臨騎㈣致雜疾病。其，中，通過植入 H雜體來修復受損的神經系統，係神經外科手術用 來修錢各種情㈣起㈣㈣統損錢—種重要仔 。先前的神經移植體通常為 位兩端的神經管在神、㈣統受損部 該神”由生物降解材料製成的管狀 .表單編號A0101 第3頁/共40頁 0992075912-0 201224149 [0004] [0005] [0006] [0007] 099143857 結構。神經系統受損部位1的㈣“_神經管内 ㈣Μ㈣”經系統受損部位的另一 端。 通常，需要通過植人所述神㈣的方式進行修復的的受 損部位的長度較長，而所心申經_常緩 f又故洲所述神經官來修復受損的神經系統所需的 修復時間較長。 【發明内容】 有審於此，提供—種減少__經系統的修復時間神 1 經移植體的製備方法實為必秦。 -種神經移植體，其包括―疏水性基底、―奈米礙管膜 結構、一蛋白質層及—神經網路》所述奈米碳管膜結構 設置在所述疏水性基底的―表^^所述蛋白質層設置在 所述奈米碳管赌構_所魏水絲底的表面。所述 神經網路設置在所述蛋白質層遠離所述奈米碳管膜結構 的表面力述神經網路包括多個神經細胞及多個神經突 起’所述多個神經細胞之間的神經突起相互連接形成一 ί 神經網路。 相較於麟技術’所料經移植體在所述培育層的表面 形成所述神經網路。所述培育層中的奈米碳管膜結構與 疏水性基底均具有彈性佳與延展性良好等優點故，所 述神經移植體可根據受損神經系統的受損部位的形狀、 大小進行裁剪、拉伸並楂人受損部位。所述神經網路具 有生物活性及信號傳遞能力，從而使得包括所述神經網 路的神經移植體也具有生物活性及信號傳遞能力。當所 表早編號Α0101 第4頁/共40頁 0992075912-0 201224149 述神經移植體植入生物體中的受損部位時，由於所述神 經植入體中的神經元與所述受損部位兩端或邊緣的神經 元的距離非常近，故可通過直接縫合所述神經植入體中 的神經元與受損部位邊緣的神經元的方式使所述受損部 位的兩端建立起信號傳遞能力，完成受損部位的神經修 復，從而節省所述神經突起的生長時間，減少受損的神 經系統的修復時間。 【實施方式】 _ [0008] 請參閱圖1，本發明提供一種神經移植體的製備方法，其 Ο 包括： [0009] S10，提供一培育層，所述培育層包括一疏水性基底、一 奈米碳管膜結構及一蛋白質層，所述奈米碳管膜結構設 置在所述矽膠基底，所述蛋白質層設置在該奈米碳管膜 結構表面； [0010] S20，在該蛋白質層表面種植複數神經細_ ;以及 Q [0011] S30，培育該複數神經細胞直到該複數神經細胞生長出複 數神經突起連接在所述複數神經細胞之間形成一神經網 路0 [0012] 在所述步驟S10中，所述奈米碳管膜結構由複數奈米碳管 組成。所述複數奈米碳管的延伸方向可基本平行於所述 奈米碳管膜結構的表面。優選地，所述複數奈米碳管之 間通過凡得瓦力（Van der Waals attractive force)連接，從而形成一自支撐結構。所謂“自支撐” 即該奈米碳管膜結構無需通過設置於一基體表面，亦能 099143857 表單編號A0101 第5頁/共40頁 0992075912-0 201224149 保持自身特定的形狀。由於該自支撐的奈米碳管膜結構 中大量的奈米碳管通過凡得瓦力相互吸引，從而使該奈 米碳管膜結構具有特定的形狀，形成一自支撐結構。所 述奈米碳管膜結構為自支撐結構時，該奈米碳管犋結構 可為由至少一奈米碳管膜形成的膜狀結構，當所述奈米 後管膜結構包括複數奈米碳管膜時，該複數奈米碳管犋 層疊設置，相鄰的奈米碳管膜之間通過凡得瓦力相結合 。由於所述奈米碳管膜基本由奈米碳管組成且奈米碳管 之間通過凡得瓦力連接，故所述奈米碳管膜結構具有彈 性佳、延展性良好及密度低等優點’便於裁剪和杈伸。 [0013] [0014] 請參閱圖2，所述奈米碳管膜可為一奈杀碳管絜化膜，該 奈米碳管絮化膜為將一奈米碳管原料囔化處理獲得的一 自支撐的奈米碳管膜。該奈米碳管絮化膜包括相互纏繞 且均勻分佈的奈米碳管。奈米碳管的長度大於10微米， 優選為200微米到900微米，從而使奈米碳管相互纏繞在 一起。所述奈米碳管之間通過凡得瓦力相互吸引、分佈 ’形成網路狀結構。由於該自支撐的奈米碳管絮化膜中 大量的奈米碳管通過凡得瓦力相互吸引並相互纏繞，從 而使該奈米碳管絮化膜具有特定的形狀，形成一自支撐 結構。所述奈米碳管絮化膜各向同性。所述奈米碳管絮 化膜中的奈米碳管為均勻分佈，無規則排列，形成大量 尺寸在1奈米到50 0奈米之間的間隙或微孔。所述間隙或 微孔能夠增加所述奈米碳管膜的比表面積及浸潤更多的 蛋白質。 所述奈米碳管膜可為一奈米碳管碾壓膜，該奈米碳管碾 099143857 表單編號A0101 第6頁/共40頁 0992075912-0 201224149 壓膜為通過碾壓一奈米碳管陣列獲得的一種具有自支撐 性的奈米碳管膜。該奈米碳管碾壓膜包括均勻分佈的奈 米碳管，奈米碳管沿同一方向或不同方向擇優取向排列 。所述奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管相互部分交迭，並 通過凡得瓦力相互吸引，緊密結合，使得該奈米碳管膜 具有很好的柔韌性，可彎曲折迭成任意形狀而不破裂。 且由於奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管之間通過凡得瓦力 相互吸引，緊密結合，使奈米碳管碾壓膜為一自支撐的 結構。所述奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管與形成奈米碳 管陣列的生長基底的表面形成一夾角yS，其中，；5大於 等於0度且小於等於15度，該夾角/S與施加在奈米碳管陣 列上的壓力有關，壓力越大，該夾角越小，優選地，該 奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管平行於該生長基底排列。 該奈米碳管碾壓膜為通過碾壓一奈米碳管陣列獲得，依 據碾壓的方式不同，該奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管具 有不同的排列形式。具體地，奈米碳管可無序排列；請 參閱圖3，當沿不同方向碾壓時，奈米碳管沿不同方向擇 優取向排列；當沿同一方向碾壓時，奈米碳管沿一固定 方向擇優取向排列。該奈米碳管碾壓膜中奈米碳管的長 度大於50微米。 [0015] 該奈米碳管碾壓膜的面積與奈米碳管陣列的尺寸基本相 同。該奈米碳管碾壓膜厚度與奈米碳管陣列的高度以及 碾壓的壓力有關，可為0. 5奈米到1 0 0微米之間。可以理 解，奈米碳管陣列的高度越大而施加的壓力越小，則製 備的奈米碳管碾壓膜的厚度越大；反之，奈米碳管陣列 099143857 表單編號A0101 第7頁/共40頁 0992075912-0 201224149 的高度越小而施加的壓力越大，則製備的奈米碳管碾壓 膜的厚度越小。所述奈米碳管碾壓膜之中的相鄰的奈米 碳管之間具有一定間隙，從而在奈米碳管碾壓膜中形成 複數尺寸在1奈米到500奈米之間的間隙或微孔。所述間 隙或微孔能夠增加所述奈米碳管膜的比表面積及浸潤更 多的蛋白質。 [0016] 所述奈米碳管膜可為一奈米碳管拉膜，所述奈米碳管拉 膜係由若干奈米碳管組成的自支撐結構。請參閱圖4，所 述若干奈米碳_管為沿該奈米碳管拉膜的長度方向擇優取 向排列。所述擇優取向係指在奈米碳管拉膜中大多數奈 米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大 多數奈米碳管的整體延伸方向基本平行於奈米碳管拉膜 的表面。 [0017] 進一步地，所述奈米碳管拉膜中多數奈米碳管係通過凡 得瓦力首尾相連。具體地，所述奈米碳管拉膜中基本朝 同一方向延伸的大多數奈米碳管中每一奈米碳管與在延 伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。當然 ，所述奈米碳管拉膜中存在少數偏離該延伸方向的奈米 碳管，這些奈米碳管不會對奈米碳管拉膜中大多數奈米 碳管的整體取向排列構成明顯影響。所述自支撐為奈米 碳管拉膜不需要大面積的載體支撐，而只要相對兩邊提 供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態，即將該 奈米碳管拉膜置於（或固定於）間隔一定距離設置的兩 個支撐體上時，位於兩個支撐體之間的奈米碳管拉膜能 夠懸空保持自身膜狀狀態。所述自支撐主要通過奈米碳 099143857 表單編號A0101 第8頁/共40頁 0992075912-0 201224149 Ο 管拉膜中存在連續的通過凡得瓦力首尾相連延伸排列的 奈米碳管而實現。具體地，所述奈米碳管拉膜中基本朝 同一方向延伸的多數奈米碳管，並非絕對的直線狀，可 適當的彎曲；或者並非完全按照延伸方向上排列，可適 當的偏離延伸方向。故，不能排除奈米碳管拉膜的基本 朝同一方向延伸的多數奈米碳管中並列的奈米碳管之間 可能存在部分接觸。具體地，該奈米碳管拉膜包括複數 連續且定向排列的奈米碳管片段。該複數奈米碳管片段 通過凡得瓦力首尾相連。每一奈米碳管片段由複數相互 平行的奈米碳管組成。該奈米碳管片段具有任意的長度 、厚度、均勻性及形狀。該奈米碳管拉膜具有較好的透 光性，可見光透過率可達到75%以上。 [0018] ❹ 當該奈米碳管膜結構包括複數奈米碳管拉膜時，所述複 數奈米碳管拉膜層疊設置形成一層狀結構。該層狀結構 的厚度不限，相鄰的奈米碳管拉膜通過凡得瓦力結合。 優選地，所述層狀結構包括的奈米碳管膜的層數小於或 等於10層，從而使單位面積内的奈米碳管數量較少，使 該奈米碳管自身的拉曼光強保持在較小的範圍，從而減 小拉曼光譜中奈米碳管的拉曼峰強。該層狀結構中相鄰 的奈米碳管拉膜中的奈米碳管之間具有一交叉角度a， 且該α大於0度且小於等於90度。當相鄰的奈米碳管拉膜 中的奈米碳管之間具有一交叉角度α時，所述複數奈米 碳管拉膜中的奈米碳管相互交織形成一神經移植體，使 所述奈米碳管膜結構的機械性能增加。在本實施例中， 所述奈米碳管膜結構包括複數層奈米碳管拉膜層疊設置 099143857 表單編號Α0101 第9頁/共40頁 0992075912-0 201224149 相鄰的奈米碳官 [0019] [0020] 099143857 〜卡碳官之間的交又角 致等於90度’即’相鄰奈米碜管拉膜中的奈米碳政 伸方向大致平行。 、、反官的延 所述疏水性基底餘承載該所述奈米碳管膜結構及 質廣。所述疏水性基底具有疏水性及良好的㈣性。^ 述疏水性基底可切膠製成，或表面絲有㈣ I 疏水性基底的雜與厚度可拫據所述奈米碳管膜处 形狀與厚度設計性基底表面的二^ 形狀可大致與所述奈米碳管_構_觀形狀大2 當。可以理解，當所述奈米碳管膜結構的厚度較目 該奈米碳管膜結構具有較小機械強度及具有較大 故’該奈米碳管膜結構溶液受外力產 ^附在其他親水性物體上。將該奈米碳管膜結； 在所迷疏水性基底表面形成—生物基底時， ^機械強度㈣述奈米碳管麟構大，從太:底 官膜結構更難受外來作用而產生破損同時 防止該奈料管_構_在親水性物體上/移動及 _蛋白㈣設置麵述奈 使所迷太化〜目士 表面’用於 攻…管層具有親水性及生 ，培育層能夠為所述神經細胞_=而使得 管膜結構遠離所述疏水==設置在所述奈米後 白質層中的蛋白質（表面。優選地，所述蛋 白質可選自纖維狀蛋白質血^4蛋白f。所述蛋 在本實施例中’所辻尽 蛋白質及酶蛋白質等。 34蛋白質為哺乳動物的金清，如豬也 表卓編號A0101 ^ _ 第10頁/共40頁 201224149 清、牛血清或人血清。所述血清不僅能夠為所述神經細 胞的種植及生長提供—個合適的環境，還能夠在所述神 經細胞生㈣，為所述神經細胞提供 生長因數。 [0021] ❹ 〇 所述培育層的製備方料限，只要㈣使蛋白質層與所 述奈米碳管膜結構混合在_起即可。譬如，可通過將所 述奈米碳f膜結構浸泡在_蛋白質溶液中，使所述蛋白 質岭液浸潤所述奈米碳管膜結構，從而使得所述蛋白質 溶液中的蛋白質附著在所述奈米碳管膜結構遠離所述疏 水性基底的表面形成蛋自質層。亦可將所述蛋白質溶液 喷塗在所述奈米讀彻構祕所紐水性基底的表面 ’使所述蛋白質層設置在該表面。還可將蛋:白質溶液滴 在所述奈轉管膜結構遠離所述疏水,底的表面再 採用甩膜的方式使所述蛋白f層設置在該表面。所述蛋 白質溶液除所述蛋白質外，還可包括溶解所述蛋白質的 生物媒介（biological me(jia)，所述生物媒介的種類 不限，可根據蛋白質的種類的;^同而調製。通常，所述 蛋白質溶液中的蛋今質的濃度大:於等於50%小於等於1〇〇% 。在本實施例中，所述蛋白質溶液中的蛋白質濃度為 100%，即，所述蛋白質溶液為純蛋白質，無需溶劑溶解 [0022] 由於所述奈米碳管膜結構包括複數奈米碳管且複數奈米 碳管之間存在間隙形成複數微孔，當所述蛋白質溶液浸 潤所述奈米碳管膜結構時，所述蛋白質溶液可滲透入所 述奈米碳管膜結構内部浸潤所述複數奈米碳管的表面。 當然，在所述培育層中，並不係所有奈米碳管的表面均 099143857 表單編號A0101 第II頁/共40頁 0992075912Ό 201224149 可浸潤有蛋白質層，然，只需位於需培育神經細胞的奈 米碳管膜結構的表面的部分奈米碳管浸潤有蛋白質溶液 ，即可在所述奈米碳管膜結構表面形成蛋白質層，使所 述奈米碳管膜結構具有親水性及生物相容性，實現使培 育層具有作為神經細胞生長的載體的功能。這係因為， 由於奈米碳管具有疏水性，由奈米碳管組成的奈米碳管 膜結構並不能為神經細胞生長提供適合的親水性環境。 而當奈米碳管表面覆蓋有具有親水性及無毒性的蛋白質 層後，由覆蓋有蛋白質的奈米碳管組成的結構即能為細 胞生長提供適合的親水性環境。在本實施例中，所述培 育層的製備方法可進一步包括如下步驟： [0023] 在本實施例中，所述培育層的製備方法可進一步包括如 下步驟： [0024] S11，提供所述疏水性基底； [0025] S12，將所述奈米碳管膜結構設置在所述疏水性基底表面 9 [0026] S1 3，使所述奈米碳管膜結構浸潤有蛋白質溶液；以及 [0027] S1 4，對浸潤有蛋白質溶液的奈米碳管膜結構進行滅菌處 理形成所述培育層。 [0028] 在步驟S11中，所述疏水性基底由矽膠製成，或表面塗敷 有矽膠。矽膠為生物體常用的植入材料，對生物體無毒 性，且具有較好的柔韌性。故，由該矽膠基底製備形成 或者塗敷有矽膠的疏水性基底可直接植入人體。 099143857 表單編號A0101 第12頁/共40頁 0992075912-0 201224149 [0029]在步驟S12中，為使所述奈米碳管膜結構與所述矽膠基底 表面結合更緊密，可對所述奈米碳管膜結構進行有機溶 劑處理。具體地，可在設置在所述矽膠基底表面的奈米 碳管膜結構覆蓋或者滴上容易揮發的溶劑，如有機溶劑 ，再使所述溶劑揮發，從而可減小該奈米碳管獏結構的 比表面及增加該奈米碳管膜結構與所述矽膠基底的附著 力。 [0030] 〇 〇 [0031] 099143857 在步驟S13巾，使所述奈米碳管赌構浸财蛋自質溶液 的方式不限’只要使蛋白質溶液中的蛋白質附著在奈米 碳管膜結構表面形成一蛋白贊春即竒如，可通過將 所述奈米碳管膜結構浸泡在所述蛋白質溶液中，實現蛋 白質溶液的㈣。亦可通過在所杉^㈣結構喷塗 所述蛋Μ溶液，實現蛋白質溶液的浸潤《在本實施例 中’為實現蛋”溶液的㈣，選擇賴述奈米碳管膜 結構浸泡在純蛋白。所述奈米碳管麟構的浸泡時 間依奈米碳管膜結_具餘構及蛋白f溶液的具體組 分而定，只要能使所述奈米碳料結構中的大部分奈米 Γ浸潤有蛋”溶㈣可。通常，所述奈米碳管膜結 的浸泡時間在2小時以上。所述奈米碳管膜結構的浸泡 展境不限，只要不使所述蛋白f變質即可。通常，所 述浸泡過程可在常溫、常壓環境下進行。 =述奈結構浸泡在所述蛋白質溶液中時，所 ^白質溶液可浸_述奈米碳⑼結構中的部分奈米 碳^亦可浸潤所述奈米碳管膜結構中的全部奈米碳管 ，當所衫米碳管膜結構的厚度較薄時 ，'譬如 表單編號A0101 第13頁/共40頁 0992075912-0 201224149 所述奈米碳管膜結構的厚度小於等於1 〇微米時，所述蛋 白質溶液可浸潤所述奈米碳管膜結構中的全部奈米碳管 。當所述奈米碳管膜結構的厚度較厚時，譬如所述奈米 碳管膜結構的厚度大於等於10微米時，所述蛋白質溶液 可浸潤所述奈米碳管膜結構中遠離所述疏水性基底部分 的奈米碳管。需要指出的係，所述蛋白質溶液係否浸潤 所述奈米碳管膜結構中的全部奈米碳管除了與奈米碳管 膜結構的厚度有關外，還與浸潤時間與所述蛋白質溶液 的濃度有關。譬如，當浸潤時間較短時，即便所述奈米 碳管膜結構較薄，所述蛋白質溶液亦可能僅浸潤所述奈 米碳管膜結構中的部分奈米碳管。 [0032] 在步驟S14中，對浸潤有蛋白質溶液的奈米碳管膜結構進 行滅菌處理的方式不限，只要能夠殺死蛋白質溶液中的 大部分細菌即可。譬如可採用高溫滅菌或紫外光滅菌的 方式對所述蛋白質溶液進行滅菌。在本實施例中，採用 高溫殺菌的方式對該蛋白質溶液進行滅菌。當然，為使 所述蛋白質溶液中的蛋白質不至於被破壞，高溫滅菌時 的溫度不得超過220度。在本實施例中，所述高溫滅菌時 的溫度大致為120度。可以理解，當所述蛋白質溶液中本 身細菌較少，則該步驟S14則可省略。當對浸潤在奈米碳 管膜結構中的蛋白質溶液進行滅菌處理時，所述蛋白質 溶液中的溶劑或水分將減少。通常地，浸潤在所述奈米 碳管膜結構中的蛋白質溶液隨著溶劑或水分的減少而固 化，從而在所述奈米碳管膜結構的表面形成所述蛋白質 層。 099143857 表單編號Α0101 第14頁/共40頁 0992075912-0 201224149 [0_纟步驟S1G中’為增加該培育層對神經細胞的附著性及提 供更適合神經細胞的生長環境，在形成蛋白質層後，气 步驟sio還可進一步包括如下步驟：S15，在所述蛋白^ 層遠離所述疏水性基底的表面形成—聚賴氣酸（p〇ly D-lysine， PDL)層。 [0034] 在步驟s2〇中’所述神經細胞包括哺乳動物的神經細皰， 優選地，所述神經細胞為海馬神經元。在該培育層表面 種植複數神經細胞的方法不限，可採用在該培育層遠離 〇 所述疏水性基底的表面喷射或塗覆含有該神經細胞的溶 液’亦可採用將該:鸿育::層浸泡在所述含神經細胞的神經 細胞液中’只要使所述神經鰣胞液覆蓋所述培育層即可 。為使所述神經細胞液覆蓋所述培育層.，所述神經細胞 液可盛放在一培養皿中。所述培育層可懸空設置在所述 培養皿中。亦可設置在所述培養JBL的一底面上，只要能 使所述培養液覆蓋所述神經細胞即可。當所述培育層設 置在所述培養皿的底面時，所述疏水性基底與所述底面 〇 接觸’從而使得所述神經細胞僅分佈在蛋白質層表面。 [0035] 在步驟S30中’所述神經細胞的培育環境不限，只要能夠 生長出神經突起即可。通常，所述神經細胞在常溫、常 麼環境中即可生長。即，將所述神經細胞放置在室内環 境中，所述神經細胞即可生長，而培育層中的蛋白質如 牛jk清可提供生長因數’促進該神經細胞生長。當然， 亦可使該培a環境接近提供該神經細胞的生物體的體内 生長環境亦可。譬如’當所述神經細胞為取自老鼠的海 馬神經細胞時，可模幾所述老鼠體内的生長環境。 0992075912-0 099143857 表單編號如第15耳/并40頁 201224149 [0036] 所述神經細胞在培育時，能夠長出複數神經突起（N e u r -ite)。所述神經突起包括樹突（Dendrite)與軸突（ Axon )。當所述培育層表面僅有一個神經細胞時，所述 神經細胞的神經突起沿培育層的表面朝各個方向隨機生 長。然由於神經細胞本身會釋放出誘導神經突起定向生 長的因數，故，當所述培育層表面設置有複數神經細胞 時，該神經細胞的神經突起具有將沿向相鄰的神經細胞 生長的趨勢，從而使相鄰的神經細胞得以連接溝通。故 ，控制神經細胞在所述培育層的分佈，即可控制所述神 經突起的生長方向。譬如，如果所述神經細胞係隨機均 勻分佈在所述培育層的表面，所述神經細胞將各自生長 出神經突起與相鄰的細胞連接，當所述複數神經細胞的 全部或大多數神經細胞均生長出連接在相鄰的神經細胞 之間的神經突起時，所述複數神經細胞借由所述神經突 起形成所述神經網路，使該複數神經細胞之間能相互溝 通。相鄰的神經細胞的神經突起如果相遇，則會合為同 一個神經突起。再譬如，當所述神經細胞在該培育層表 面以線狀或者陣列的方式排列時，且沿縱向方向的神經 乡田胞相距較近，而沿橫向方向的神經細胞相距較遠，此 時，所述神經細胞所生長的神經細胞可基本沿所述縱向 方向延伸。為使所述神經細胞能夠在所述培育層表面以 線狀或者陣列的方式排列，可選擇使所述奈米碳管膜中 的奈米碳管基本沿同一方向延伸。通過培育，彼此相鄰 的神經細胞大多通過神經突起建立起連接，從而形成所 述神經網路。所述神經網路與所述培育層一起形成所述 神經移植體。 099143857 表單編號A0101 第16頁/共40頁 0992075912-0 201224149 [0037]所述移植體的製備方法通過在該疏水性基底表面設置奈 米碳管膜結構，再在該奈米碳管膜結構遠離所述疏水性 基底表面設置蛋白質層形成培育層，從而能在該培育層 中蛋白質層表面種植複數神經細胞，並使所述複數神經 細胞生長出複數神經突起連接起複數神經細胞。所述矽 膠基底具有疏水性，不能使所述神經細胞吸附其上，即 不能提供供所述神經細胞生長的環境，故，所述神經細 胞將僅在所述設置有蛋白質層表面生長。 〇 [〇〇38]所述奈米碳管膜結構為一宏觀的膜狀結構，其面積一般 都可達到15毫米xi5毫米以上，具體地，該奈求碳管膜結 構的長度可達300米以上，寬丨度可達〇.5米以上。所述疏 水性基底亦為一宏觀結構，莠形狀與面囌可根據所述奈 米碳管膜結構的形狀與面積進行調整。且該奈米碳管膜 結構與所述疏水性基底均具有彈性佳、延展性良好及不 含金屬等優點，可直接植八生物潑。故，由所述奈米碳 管膜結構及疏水性基底做主要載艟的神經移植體可根據 〇 爻損神經系統的受損部位的形狀、大小進行裁剪、拉伸 並植入受損部位。所述神經網路具有生物活性及信號傳 遞能力，從而使得包括所述神經網路的神經移植體亦具 有生物活性及仏號傳遞能力。當所述神經移植體植入生 物體中的受損部位時，由於所述神經植入體中的神經元 與所述受損部位兩端或邊緣的神經元的距離較短，故可 通過直接縫合所述神經植入體中的神經元與受損部位邊 緣的神經元的方式使所述受損部位的兩端建立起信號傳 遞能力，完成受損部位的神經修復，從而節省所述神經 099143857 表單編號A0101 第17頁/共40頁 0992075912-0 201224149 突起的生長時間，減少受損的神經系統的修復時間。可 以理解，即便係在所述神經植入體植入受損部位時，不 進行直接縫合，由於所述神經植入體中的神經元所述受 損部位邊緣的神經元的距離小於所述受損部位兩端的神 經元的距離，故，通過植入所述神經植入體，亦能減少 神經突起的生長時間，從而減少受損的神經系統的修復 時間。 [0039] 需要指出的係，通常情況下，所述奈米碳管膜結構中的 奈米碳管係指未經過化學或物理處理的奈米碳管，如未 經過表面親水性處理的奈米碳管，即，所述奈米碳管為 純奈米碳管。當然，奈米碳管膜結構中的奈米碳管如果 係經過改性的奈米碳管，只要係對神經細胞沒有毒性， 亦應在在本發明的保護範圍之内，只係，所述奈米碳管 的改性並不會對實現本發明有任何實質性貢獻，因為， 當所述蛋白質層覆蓋該奈米碳管後，所述神經細胞與所 述奈米碳管並不直接接觸，該奈米碳管的表面結構實際 上係可忽略的。 [0040] 本發明提供的神經移植體可包括由上述神經移植體的製 備方法在包括奈米碳管膜結構及蛋白質層的培育層表面 培養由複數神經細胞及神經突起形成的神經網路所得到 產品。 [0041] 請參閱圖5，所述神經移植體100包括一培育層10及分佈 在該培育層10表面的一神經網路20。 [0042] 所述培育層1 0包括一疏水性基底11、一奈米碳管膜結構 099143857 表單編號A0101 第18頁/共40頁 0992075912-0 201224149 [0043] Ο [0044] 〇 [0045] 099143857 12及一蛋白質層14。所述奈米碳管膜結構ι2設置在所述 疏水性基底11的一個或者相對的兩個表面。所述蛋白質 層14设置在所述奈米碳管膜結構丨2遠離所述疏水性基底 11的表面。在本實施例中，所述奈米碳管膜結構12僅設 置在所述疏水性基底11的一個表面。 所述疏水性基底11可由矽膠製成，或表面塗敷有矽膠。 矽膠為生物體常用的植入材料，對生物體無毒性，且具 有較好的柔韌性。故，由該矽膠製備形成或者塗敷有矽 膠的疏水性基底11可直接植入人體。 所述奈来碳管膜結構12包括複數奈米碳管基本平行於所 述奈米碳管膜結構的表面，且相鄰的奈'米碳管之間通過 凡得瓦力相互連接形成—自支撐結構 所述奈米碳管膜 結構12包括至少一奈米碳管膜，該奈米碳管膜可為如圖2 中的奈米碳管絮化膜、圖3中的奈米碳營碾壓膜及圖4中 的奈米碳管拉膜《在本實施例中，所述奈米碳管膜結構 12包括複數層疊設置的拉膜，相辦的拉膜通過凡得瓦力 相互結合。在相鄰的拉膜中，奈米碳管的的延伸方向可 具有一個交又角度，優選地，所述交又角度為9〇度。所 述奈米碳管膜結構12的厚度可根據具體需求而設置。通 常，所述奈米碳管膜結構12厚度大於〇. 3微米小於6〇微米 。在本實施例中，所述奈米碳管膜結構12的厚度大致為 0. 6微米。 所述蛋白質層丨4為由可溶性蛋白質組^所謂可溶性蛋 白質即該蛋白質具有較好的親水性。所述蛋白質層14的 厚度不限，只要能夠提供—偷如， ^個親水性環境即可。通當， 表單編號Α0101 第19頁/共4〇頁 中 0992075912-0 201224149 所述蛋白質層14的厚度极3微㈣2微米。在本實施例 中，所述蛋白質層的厚度大致為〇· 5微米。在宏觀上，所 述蛋白質層U可選難設置在所述奈米碳㈣結構㈣ 離所述疏水性基底11的表面。在微觀上，所述蛋白質層 14中的蛋白質谷易參透到所述奈米碳管膜結構12的内部 ^包覆所述奈米碳管膜結構12中的部分或者全部奈米 石反S ’此時’所述蛋白質層14與該奈米碳管膜結構12之 間並沒有明顯的分介面。通常，當所述奈米碳管膜結構 12的厚度較薄時，譬如，所迷奈米碳管膜結構上2的厚度 小於等於3微米時，所述蛋白質層Π中的蛋白質容易滲透 到所述奈米碳管膜結構12的崎，並基本包覆所述夺米 碳管膜結構12中的所有的奈米碳管。而當所述奈米碳管 膜結構12的厚度較厚時，譬如，所述奈米碳管膜結構12 的厚度大於等於3微米時，所述蛋白質㈣中的蛋白質雖 然亦可滲透到所述奈米碳管膜結構12内部1通 覆所述奈米碳管膜結構_ 網路2 0的奈米碳 管。在本實_中，所述蛋白質層14中的蛋白質基本包 覆所述奈米碳管膜結構12中的所有的奈米碳管。 [0046] 所述神經網路20設置在所述蛋白質層u遠離所述奈米碳 管膜結構12的—個表面。當所述神經移植體m僅包括_ 個奈米碳管赌構12且該奈米碳管麟構12_疏水性 基底u的表面設置有一個蛋白質層14時，所述神經移植 體100僅包括-個神經網路2G設置在所述蛋白質層Μ表面 。當所述神經移植㈣〇包括兩個奈米碳切結構12分別 设置在該疏水性基底11的兩個表面m+碳" 099143857 表單編號A0101 第20頁/共4〇頁 0992075912-0 201224149 [0047] Ο [0048]
G 結構12遠離疏水性基底11的表面均設置有—個蛋白質層 U時’所述神經移植體1GQ可包括㈣神經網賴分別設 置在所述兩個蛋白質層14的表面’亦可僅包括一個神經 網路20設置在其中-個蛋白質層14的表面。在本實施例 中，所述神經移植體剛僅包括—個奈米碳管膜結構12、 -個設置在所述奈米碳管膜結構12表面的蛋白質層⑷ 及一個*又在所述蛋白質層14表面的神經網路。 可以理解，為提高所述生物移植體1〇〇的抑菌性，提高該 神經移植體100的壽命，所述神經移植體1〇〇還可進一步 包括一多聚賴氨酸層設置在所述神經網路2〇與所述蛋白 質層14之間。 請參閲圖6，所述神經網路2〇包括複數神經細胞22及自所 述複數神經細胞22延伸出來的複數神經突起24。每一個 神經細胞22延伸出來的神經突起24的傭‘不限，只要能 夠使所述複數神經細胞22之間建立起生物連接使所述複 數神經細胞22能夠相互溝通即可。譬如，其中一個神經 細胞22可延伸出複數神經突起24或不延伸出任何神經突 起24。 [0049] 099143857 本發明中的神經移植體1QG，具有修衫物體中神經系統 中的神經網糊設置在該培育層1G表面。而所述_層 1〇中的疏水性基底11具有較好的，具有不含金屬、^性 佳、不易脑及延祕良好等優‘?卜所述培育㈣中的 奈米碳管膜結構12為基本由奈米碳管組成的自支揮社構 ，具有不含金屬、彈性佳、不易腐姓、延展性良好及1 密度等優點。故，該培育層1G可隨同該由複數神 表單編號A0101 第21頁/共4〇頁 、 巧 0992075912-0 201224149 24連接的複數神經細胞22 一起植入到生物體中，用於修 復生物體中受損的神經系統，且可根據生物體中神經系 統的創傷面積對所述神經移植體1〇〇進行裁剪或拉伸。 [0050] [0051] [0052] [0053] [0054] [0055] 以下將結合附圖並以具體實施例方式詳細說明本發明的 神經移植體的製備方法及神經移植體。 本發明提供一種神經移植體的製備方法，其包括如下步 驟： S210，提供一矽膠基底。 所述矽膠基底的尺寸與厚度可根據實際需秦而確定。譬 如，如果所需神經移植體的面積為3平方釐米，則所述矽 膠基底的面積可大於等於3平方釐米。所述矽膠基底不含 金屬，對生物體基本無毒性。‘ S220，將一奈米碳管膜結構鋪設在所述矽膠基底的一表 面0 為使所述奈Μ管膜結構與所述㈣基底表面結合更緊 密’可對所述奈来碳營膜輯進行有機溶劑處理。具體 地’可在設置在所述娜基底表面的奈米碳管膜結構覆 蓋或者滴上容易揮發的溶劑，如有機溶劑 ，再使所述溶 劑揮發，從而可減小料米碳㈣結構的比表面及增加 該奈米碳管膜結構與所述謂基底的附著力。所述奈米 碳管膜結構包括複數層冑㈣ ，相鄰的奈米碳管 拉膜之間的奈米碳管的延伸方向具有—交叉角度。請參 閱圖7及圖8 ’優選地，所述交叉角度大致等於90度。 099143857 表單編號A0101 第22 頁/共40頁 0992075912-0 201224149 [0056] S230，將鋪設有奈米碳管膜結構的矽膠基底浸泡在—蛋 白質溶液中。 [0057] 由於所述奈米碳管膜結構設置在所述矽膠基底表面，當 所述奈米碳管膜結構連同石夕膠基底一起浸泡到所述純蛋 白質中時，所述奈米碳管膜結構受液體表面張力影響而 產生破損的概率將大為降低。所述蛋白質溶液純牛灰清 溶液。請參見圖9，當所述奈米碳管膜結構從所述蛋白質 溶液中浸泡1. 5個小時左右，所述奈米碳管膜結構中的大 0 部分奈米碳管表面可浸潤有蛋白賀溶液。 [0058] S240，從所述蛋白質溶液中麥出所述鋪設有奈米碳管膜 結構的矽膠基底，在120攝民度下進行高溫減菌處理，形 成一培育層。 二’ [0059] 將所述鋪設有奈米碳管膜結構的矽膠基底從所述蛋白質 溶液中取出後’可在一乾燥箱中進行加熱滅菌處理。所 述乾燥箱的滅菌溫度大致在120度左右，減菌處理後後， 所述蛋白質溶液中的蛋白質基本©化，在所述奈米碳管 膜結構表面形成一蛋白質層，從而形成所述培育層。 [0060] S250，將所述培育層浸泡在一聚賴氨酸溶液中。 [0061] 所述多聚賴氨酸溶液中的多聚賴氨酸的濃度大致為2〇微 克每毫升。通過浸泡，所述培育層表面附著有多聚賴氨 酸，並提供一個水性環境。 [0062] S260 ’在所述浸泡’後的培育層滴加一神經細胞液直到該 神經細胞液覆蓋該培育層。 099143857 表單編號A0101 第23頁/共4〇頁 0992075912-0 201224149 [0063] [0064] 由於所述培育層中具有 —μ Χ膠基底，該培育層可直接設置 在一谷益如培養皿中 , 逋過所述矽膠基底係所述奈米碳 官膜結構不與所述” Μ表面接觸。 270培月所述附考在所述培育層的複數神經細胞，使 該複數神經細胞生長㈣域接麵述複數神 經細胞之間，“在所述培育層形成—神經網路。 闺所述神㈣胞㈣育環料普通的室㈣境，培育時間 可根據實際f求㈣。故，在步職6Q㈣境下，請參 閱圖10，保持錢條件不變，在㈣環境培養15天左右 ，即可使所述神經細胞分化出多個神經突起。所述神經 細胞生長時’所述蛋白質如牛血清，能夠提供供所述神 '二細胞生長的生長因數。所述多.個神經細胞上的多個神 經犬起相互連接後，形成所述神經網路及移植體請參 閱圖U及圖12，為所述神經移植體未經染色的掃描電鏡 照片及經過染色後的透射電鏡照片。從上述投射電鏡照 片可以清晰看出，所述神經移植體中的多個神經細胞通 過神經突起連接在一起。同時，如_n所示，部分神經 細胞雖然延伸出多個神經突起，但並未通過該多個神經 突起與其他神經細胞連接在一起，但這並不影響該神經 移植體在整體上具有生物活性的性質。 [0066]需要指出的係，由於所述培育層中的矽膠基底將所述奈 米碳管膜結構所述容器隔開，而該矽膠基底本身具有疏 水性。故，所述神經細胞將僅吸附在設置在所述奈米石炭 管骐結構上蛋白質層表面且在該表面生長，而不會在所 述矽膠基底表面或容器的内表面上生長。 0992075912-0 Γ 表單編號A0101 第24頁/共40頁 201224149 [0067] 綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提 出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例 ，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案 技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化， 皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0068] 圖1為本發明實施例所提供的一神經移植體的製備方法的 流程示意圖。
[0069] 圖2為一奈米碳管絮化膜的掃描電鏡照片。 [0070] 圖3為一奈米碳管碾壓膜的掃描電鏡照片。 [0071] 圖4為一奈米碳管拉膜的掃描電鏡照片。 [0072] 圖5為本發明實施例所提供的神經移植韙的側視示意圖。 [0073] 圖6為本發明實施例所提供的神經移植體的俯視示意圖。 [0074] 圖7為本發明實施例所提供的奈米碳管膜結構的掃描電鏡 照片。 [0075] 圖8為本發明實施例所提供的奈米碳管膜結構的透射電鏡 照片。 [0076] 圖9為本發明實施例所提供的培育層的透射電鏡照片。 [0077] 圖1 0為本發明實施例所提供的種植在所述培育層上的神 經細胞分化出多個神經突起時的掃描電鏡照片。 [0078] 圖11為本發明實施例所提供的未經染色的神經移植體的 掃描電鏡照片。 099143857 表單編號A0101 第25頁/共40頁 0992075912-0 201224149 [0079] 圖12為本發明實施例所提供的神經移植體染色後的掃描 電鏡照片。 【主要元件符號說明】 [0080] 神經移植體：100 [0081] 培育層：10 [0082] 疏水性基底：11 [0083] 奈米碳管膜結構：1 2 [0084] 蛋白質層：1 4 [0085] 神經網路：20 [0086] 神經細胞：22 [0087] 神經突起：24 0992075912-0 099143857 表單編號A0101 第26頁/共40頁