武汉理工大学戴红莲教授和武汉大学中南医院喻爱喜教授:释氢电活性神经导管支架通过重塑微环境促进周围神经再生

Schematic diagram of constructing an electroactive nerve guide catheter that releases H2 to improve the microenvironment of peripheral nerve regeneration.

周围神经损伤后，早期炎症反应会诱导过量活性氧产生，导致微环境严重受损，自主神经修复面临巨大挑战。临床常需借助外来神经移植物辅助引导神经再生。研究人员在开发人工神经移植物方面已取得重要进展，包括具有定向表面形态和优异生物活性的神经导管。由于单功能神经导管支架无法为重建再生微环境提供必要条件，神经再生常受阻。本研究提出一种释氢电活性神经导管支架策略：该系统将镁丝作为氢源螺旋缠绕于聚(3S-甲基-吗啉-2,5-二酮-共-ε-己内酯)[P(MMD-CL)]神经导管支架夹层中，并向支架内注入可紫外光交联的硫辛酸-明胶(Gel-LA)微凝胶，同时螺旋镁丝形成的闭合回路在交变磁场作用下产生持续电刺激。氢气具有穿越血-神经屏障的能力，通过体外实验和体内实验证明了氢气在神经损伤初期发挥有效降低过度的氧化应激、减少炎症反应和维持线粒体功能的作用。长段神经断裂后再生困难，闭合回路产生的30 mV的微弱电刺激通过促进神经营养因子的释放来加速神经再生进程，而微凝胶的引入则可以为细胞迁移提供引导和附着位点。该策略能产生多重生理效应，包括减轻氧化应激与炎症反应、促进血液循环重建、保障线粒体功能，从而协同促进周围神经再生。此外，本研究为利用气体信号分子作为药物促进神经再生提供了有效路径。

武汉理工大学的硕士生李志强、博士生董献振（已入职武汉纺织大学）和武汉大学中南医院的博士生苏俊玮为本论文的共同第一作者，武汉理工大学的戴红莲研究员和武汉大学中南医院的喻爱喜教授为该文章的共同通讯作者。

武汉理工大学戴红莲研究员：长期从事生物材料及医疗器械的设计与研发，包括生物材料多组分、多尺度、多层次复合原理与仿生设计；生物支架数字化制造与功能化构筑；生物超材料器件多场耦合效应与机体稳态调节；骨/软骨、神经及创面等修复材料及植入体研发。先后主持和承担了国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、湖北省创新专项重大项目等科研项目40余项。以第一/通讯作者在Sci. Adv.、Adv. Mater.、Biomaterials等学术刊物上发表论文190余篇，以第一发明人授权国家发明专利51件，骨干研发的成果已有4项获国家三类医疗器械注册证并惠及50余万患者，获国家科技进步二等奖及湖北省科技进步二等奖各1项。兼任中国生物材料学会常务理事、中国生物材料学会生物陶瓷分会副主任委员、中国生物材料学会神经修复材料分会常委、中国生物材料学会再生材料分会常委，湖北省生物材料工程技术研究中心副主任。

武汉大学中南医院喻爱喜教授：武汉大学中南医院一级主任医师，博士生导师，博士后合作导师，武汉大学中南医院党委委员，创伤与显微骨科党支部书记、科主任，享国务院特殊津贴，湖北省第一、二届医学领军人才(骨科学)，武汉市黄鹤英才，兼任湖北省创伤显微外科临床医学研究中心主任，湖北省显微外科医疗质量控制中心主任，武汉市显微外科临床医学研究中心主任。兼任中国医师协会显微外科分会副会长(第一 、二届)，中国研究型医院学会骨科创新与转化专业委员会常委兼创面修复学组组长(第一届)，中国生物材料学会临床试验研究分会副主委，中国医促会骨科分会常委兼生物材料学组副主委，中国医师协会骨科医师分会骨循环与骨坏死学组委员，中国医师协会骨科分会显微修复学组委员，湖北省医学会显微外科学分会主任委员(第五、七届、八届)，中国康复医学会修复重建专业委员会常委等。担任《中华显微外科杂志》副主编等。主持国家自然科学基金、国际合作及省市级项目十余项。发表学术论文300余篇，其中第一作者及通讯作者 SCI 论文 140 余篇，获国际及中国发明专利四项，主持专家共识及指南二篇。获国家及湖北省科技进步奖等共十余项，作为第一完成人获湖北省科技进步一等奖一项、湖北省科技进步二等奖两项、湖北省科技成果推广一等奖一项、武汉市科技进步一等奖一项。

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