目的:中枢神经系统(Central nervous system,CNS)损伤后,轴突受到外部环境和神经元内在特性的影响,很难再生。其中,内因为成熟的神经元是永久性细胞,已失去再生潜能,外因为CNS损伤后神经细胞局部微环境发生紊乱,不利于轴突的生长。因此,如何调控局部微环境,促进轴突生长是神经损伤修复的研究重点。已有大量研究证实,神经干细胞(Neural stem cells,NSCs)是一类具有分化潜能和自我更新能力的母细胞,但大多处于静息状态,而干细胞微环境的精细调控是保证细胞活性并促进其定向分化的重要基础。静电纺丝技术作为神经组织工程的一个重要手段,操作简便,其所制备的纳米纤维支架具有结构可调、仿生天然细胞外基质等优点,因此被广泛应用于神经再生。本研究利用静电纺丝和静电喷技术制备了可注射纳米纤维/微粒复合微球,能够同时提供拓扑结构信号和生物化学信号,增强NSCs的粘附和分化,并协同少突胶质细胞(Oligodendrocytes,OLGs)促进髓鞘形成,以加速神经系统的修复进程。方法:1.利用静电纺丝、静电喷雾和“光焊”技术制备纳米纤维/微粒复合纤维膜。选用医用可降解材料—聚己内酯(Polycaprolactone,PCL),通过单轴静电纺丝法,以高速滚筒作为接收装置收集取向纳米纤维。之后,在纳米纤维和微粒纺丝液中加入光热材料—吲哚菁绿(Indocyanine Green,ICG),通过静电喷技术制备微粒并将其沉积于PCL/ICG纳米纤维膜表面。通过近红外光照射,实现纤维与微粒接触部位的焊接融合,得到微粒与纤维的稳定结构。2.纳米纤维/微粒光焊复合微球的制备。将纳米纤维/微粒复合纤维膜冷冻切割为短纤维,通过超声分散后制备短纤维悬液进行静电喷,液氮接收后冷冻干燥、戊二醛交联后,获得纳米纤维/微粒光焊复合微球。通过扫描电子显微镜(SEM)观察纳米纤维/微粒复合微球的形貌和结构。3.在复合微球提供拓扑结构的物理信号基础上,进一步研究物理信号协同生物活性因子缓释所提供的生化信号对NSCs行为的调控作用。通过同轴静电喷技术获得具有壳芯结构的微粒,以牛血清白蛋白(BSA)和阿霉素(DOX)作为模式负载物,检测纳米纤维/微粒复合微球的缓释情况。4.负载神经生长因子(NGF)微粒的纳米纤维微球与NSCs共培养,评估功能化复合微球对NSCs生长、分化的调控作用。5.纳米纤维/微粒复合微球与OLGs和NSCs共培养,研究Erdafitinib纯度该复合微球对NSCs向神经元分化及髓鞘再生的调控作用。结果:1.SEM结果显示,制备的纳米纤维/微粒复合微球具有多孔立体结构,表面焊接微粒,结构稳定Molecular cytogenetics,可作为组织再生工程支架制造的基本构件。2.具有壳芯结构的微粒可负载大/小分子等物质,壳层材料的降解能够实现物质的缓慢释放,模式负载物的缓释曲线表明所负载物质的突释多发生在24小时内,此后持续释放,最后趋于平缓。3.不同组别纤维微球/微粒复合微球与大鼠NSCs共培养,免疫荧光染色证实负载NGF的复合微球组所诱导的NSCs分化为神经元的效果最佳。4.OLGs与纳米纤维/微粒复合微球相互作用,在后期与NSCs共培养,通过特异性蛋白荧光染色证明NSCs分化为神3-Methyladenine经元,同时促进了神经元的髓鞘生成。结论:本研究成功制备了可注射纳米纤维/微粒复合微球,该复合微球能够仿生天然细胞外基质的三维拓扑结构,其表面粗糙度和纤维结构能够促进神经细胞的粘附和生长。壳芯结构的微粒能够负载调控神经细胞行为的生物活性因子作为生化信号,协同物理信号共同促进NSCs的增殖、分化以及神经元的髓鞘再生。本研究旨在通过材料学方法制备可注射纳米纤维/微粒复合微球,通过物理信号和生化信号的协同作用,调控干细胞微环境及细胞行为,并实现生物因子的高效递送,最终实现对损伤神经的修复。