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  周圍神經損傷（PNI）是臨床常見疾病，每年全球有超過500萬人因此遭受運動和感覺功能部分喪失，甚至殘疾。目前，自體神經移植雖被視為周圍神經修復的“黃金標準”，但因供體神經有限、供體部位的發病率高以及需要二次手術等限制，急需尋找替代方案。

  近日，深圳大學材料學院陳仕國教授團隊在材料科學領域知名期刊《Progress in Materials Science》（IF=33.6）上發表了題為“Polymer Scaffolds for peripheral nerve injury repair”的綜述論文，該綜述論文全面總結了聚合物支架的設計理念、材料選擇、成型制備方法及在PNI修復中的應用挑戰。深圳大學材料學院碩士生楊書杭為論文的第一作者，陳仕國教授和杜冰博士為通訊作者。

  周圍神經系統（PNS）在調節生理功能中起著至關重要的作用，與人的生活質量息息相關。然而，自然災害、先天性疾病、意外事故、退行性疾病以及手術損傷等多種因素都可能對神經系統造成嚴重損傷，因此周圍神經損傷（PNI）修復已成為一個備受關注的重要研究領域。自體神經移植被認為是PNI修復的“金標準”，但由于供體神經的可用性和長度有限、供體部位的并發癥發生率以及二次手術的需求，自體神經移植遠非最佳方案。因此，尋找一種修復受損神經系統的替代方法迫在眉睫。聚合物支架因其具有可調控的微結構、特定長度和尺寸、優異的綜合力學性能、可大規模制備且來源無限、無需二次手術以及可定制的降解速率，成為PNI修復的一種有前景的策略。為了幫助讀者全面了解用于PNI修復的聚合物支架，本文從支架微環境、材料、成型工藝以及PNI修復面臨的主要挑戰等幾個方面綜述了聚合物仿生神經支架，并提出了其未來的發展趨勢和亟待解決的關鍵問題。

仿生聚合物神經支架，PNI修復的新策略

  聚合物支架憑借其可調控的微觀結構、優越的綜合性能、大規模制備能力及可定制的降解速率等特性，是極具潛力的PNI修復策略。通過模擬天然神經結構，仿生周圍神經支架具備良好的生物相容性、可降解性和機械強度，可為神經再生修復提供一個良好的再生微環境，可顯著促進和誘導神經再生（圖1）。

圖1.聚合物支架構建再生微環境促進PNI修復

多策略協同，誘導神經干細胞分化和生長，促進神經再生

圖2.誘導NSCs分化與生長的不同策略

  聚合物支架通過建立神經再生通道、調控神經營養因子、抑制炎癥和免疫反應以及促進血管化等，多方面協同促進神經再生。該論文歸納總結了磁場、電場、微結構和化學成分等多種策略誘導神經干細胞（NSCs）分化和生長研究現狀（圖2），這些策略為促進神經再生和功能恢復的多功能仿生神經支架研究提供了良好的借鑒作用，如結合磁性納米顆粒、導電材料和生物活性分子的支架等，可以同時提供物理引導、外場刺激和化學信號，促進神經干細胞的分化和生長。

精選材料，優化制備工藝，構建適合周圍神經再生的聚合物仿生周圍神經支架

  在材料選擇方面，論文詳細比較研究了天然聚合物（如殼聚糖、絲素蛋白、膠原蛋白和明膠）和合成聚合物（如聚乳酸、聚乳酸-羥基乙酸共聚物和聚己內酯）及其復合材料的優勢與局限性。還探討了通過化學修飾、復合技術和支架結構設計來調控支架的生物降解性，以實現其降解速率與神經再生過程的精準匹配。

  在制備方法方面，論文重點介紹了3D打印、靜電紡絲和冷凍干燥等先進制造技術對神經支架的孔隙率、理化性質以及微觀結構的精確控制，以構建具有特定微觀結構和生物活性的聚合物支架。

挑戰與展望：神經修復領域發展趨勢

  由于PNI修復過程復雜，PNI修復用仿生周圍神經雖然取得了長足發展，仍面臨諸多挑戰。復雜多分支神經損傷的修復、長距離神經損傷的修復、NSCs定向誘導分化和生長、支架降解速率的精準調控、神經導管個性化快速定制、運動神經單位和感覺神經單位錯誤連接等諸多難題仍是PNI修復的巨大挑戰。

  通過研發新型生物材料、利用先進制造技術構建個性化微環境以誘導神經干細胞定向分化與生長，通過精確準調控神經導管的降解速率與神經再生過程相匹配；開發新型個性化快速定制技術結合3D建模，以個性化快速定制以匹配PNI部位的仿生周圍神經導管；結合智能監測系統，實時監測神經再生修復過程，有望為周圍神經損傷的治療帶來新希望和重大突破。

圖3. PNI修復面臨的主要挑戰

  論文總結：該綜述的發表不僅為從事神經組織工程和再生醫學研究的科研人員提供了寶貴的參考意見，也為發展聚合物仿生神經支架，解決周圍神經損傷修復的關鍵科學問題提供了新思路。該研究得到了國家重點研發計劃項目（Grant No. 2021YFC2400800）的資助。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2025.101497