图1. SCPAPPy导电水凝胶神经导管的蛋白负载与释放能力以及生物学效应
在国家自然科学基金项目（批准号：81830040）等的资助下，东南大学张志珺教授课题组提出微流控中空纤维联合无创电磁感应和控释神经生长因子修复外周神经损伤的新疗法，研究成果以“微流控中空纤维联合无创电磁感应和控释神经生长因子修复外周神经损伤（Microfluidic Hollow Fiber with Improved Stiffness Repairs Peripheral Nerve Injury through Non-invasive Electromagnetic Induction and Controlled Release of NGF）”为题，于2021年8月15日在线发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.131826
周围神经损伤（PNI）可导致运动、感觉和自主神经功能的障碍和肌肉萎缩，其修复是临床亟待解决的难题。尽管自体神经移植已被广泛用于替代受损神经以恢复神经功能，但供体供源有限，以及发生神经瘤等潜在风险限制了进一步应用。近年来，神经导管 (NGC) 诱导损伤节段的神经元和髓鞘再生已成为神经损伤修复领域的研究热点之一，然而，NGC仅能用于小于30 mm的神经缺损，并且约 10-26%患者无法实现临床意义的功能恢复。
张志珺教授课题组与清华大学、南京师范大学、南通大学等单位合作，构建了由海藻酸钠（SA）、氯化钙（Ca2+）、聚丙烯酰胺（PA）和聚吡咯（PPy）三重交联网络的SCPAPPy导电水凝胶神经导管，该神经导管生物相容性高、尺寸可调、兼具弹性和硬度，适用于多种不同PNI后的神经桥接；同时因其多重网络结构，可负载并控释神经生长因子-7S（NGF-7S），体外实验证实其可促进神经元分化和成熟。联合脉冲磁场通过磁电感应无创刺激导电神经导管，可以促进施万细胞的迁移、增殖与内源性NGF的分泌。进一步联合搭载NGF-7S与脉冲磁刺激，发现该神经导管能进一步促进大鼠坐骨神经缺损后修复、减少肌肉萎缩、增强神经功能恢复。
本研究通过医工结合、交叉学科协同推进与创新，为外周神经损伤修复的治疗提供了新的理论和技术。