本发明专利技术提供一种小口径人工血管的制备装置及制备方法，属于人工血管技术领域。该装置包括固定支架、电机、圆管模具、加热装置、升降台和滴液装置，所述的固定支架包括固定杆、连接杆和夹具，连接杆的一端固定在固定杆的任意位置，另一端与夹具的固定端转动连接，夹具的夹持端夹持电机的一端；圆管模具的一端与电机的旋转轴固定连接，另一端为开放端，升降台放置在固定面上，加热装置放置在升降台上，并位于圆管模具的下方，滴液装置用于盛装并向圆管模具的开放端的内壁上滴加高分子溶液。本发明专利技术还提供上述装置制备小口径人工血管的方法。本方法涉及的制备装置简单，方法简便，材料适用范围广，可有效控制小孔径人工血管的尺寸和管壁结构。
【技术实现步骤摘要】
一种小口径人工血管的制备装置及制备方法
本专利技术属于人工血管
，具体涉及一种小口径人工血管的制备装置及制备方法。
技术介绍
心血管疾病，如冠状动脉粥样硬化、血管栓塞和动脉瘤等，是当今人类健康的重要威胁，血管移植手术是治疗该类疾病常见且有效的手段，进行此项手术需要应用小口径人工血管，因此，小口径人工血管的制备方法的开发具有重要意义。目前，小口径人工血管的制备方法主要有针织、梭织、静电纺丝、旋转曝光和3D快速成型等。针织和梭织工艺已趋于成熟，并有量产化的工业设备(WO/1989/005371)，但得到的小口径人工血管孔隙大且易发生血液渗漏，使用前需进行预凝处理，导致手术时间延长；静电纺丝技术利用静电引力收集聚合物溶液或溶体喷丝制备小口径人工血管，可控程度高，使用范围广(CN105755554，CN103211663，KR2017006909)，但需专门设备，且操作复杂、繁琐，工艺参数需较长时间优化；旋转曝光法是一种新颖的制备方法，采用可控光聚合原理对旋涂于圆筒内壁上的聚合物进行固化，辅以激光手段对聚合物表面进行二维微米级加工(孟想.吉林大学硕士论文,2012.)，该方法可实现血管内外壁的二维仿生结构，但设备和操作方法相对复杂，对高分子材料适用范围窄；3D快速成型技术是近年出现的一种可自动、快速、直接、精确制备小口径人工血管的先进方法，但3D快速成型打印机价格昂贵，且适用材料受限。有鉴于此，开发操作简便、材料适应性广、结构可控的小口径人工血管制备方法很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种小口径人工血管的制备装置及制备方法，该装置结构简单，该方法操作简便、材料适应性广，且通过材料和制备参数调节，可有效控制小口径人工血管的尺寸和管壁结构。本专利技术首先提供一种小口径人工血管的制备装置，包括固定支架、电机、圆管模具、加热装置、升降台和滴液装置，所述的固定支架包括固定杆、连接杆和夹具，固定杆固定在固定面上，连接杆的一端沿固定杆上下移动并固定在固定杆的任意位置，连接杆的另一端与夹具的固定端转动连接，夹具相对于连接杆俯仰运动，夹具的夹持端夹持电机的一端；电机的轴线与固定支架的轴线相互垂直，圆管模具的一端与电机的旋转轴固定连接，另一端为开放端，圆管模具在电机的旋转轴的带动下沿轴线转动；升降台放置在固定面上，加热装置放置在升降台上，并位于圆管模具的下方，在升降台的带动下调整高度位置，加热装置通过热空气对圆管模具进行加热，滴液装置用于盛装并向圆管模具的开放端的内壁上滴加高分子溶液。优选的是，所述的圆管模具的材质为金属材料、无机材料或高分子材料；所述的金属材料为不锈钢、铝或铜；无机材料为玻璃或陶瓷；高分子材料为聚四氟乙烯。优选的是，所述的圆管模具的内径为3.00～6.00mm，长度<300.00mm。优选的是，所述的滴液装置采用滴管、移液器或注射器。本专利技术还提供上述装置制备小口径人工血管的方法，步骤如下：步骤一、配制高分子溶液将高分子材料在室温或升温下充分溶解于沸点低于160℃的有机溶剂中，形成浓度为0.01～1.00g/mL的高分子溶液；步骤二、离心涂覆控制电机先以10～1000rpm的转速带动圆管模具转动，将高分子溶液用滴加装置滴加到圆管模具的开放端的内壁上，提升转速至100～3000rpm，通过旋转夹具调整电机及圆管模具的轴线与固定杆的轴线所成角度为20～70°，使高分子溶液在离心力和重力作用下均匀涂覆于圆管模具的内壁上，形成均匀连续的液膜，然后将电机及圆管模具的轴线调整到与固定杆的轴线垂直，启动加热装置加热，使高分子溶液中的有机溶剂挥发至液膜的表面呈半干状态后，判断厚度是否达到所需小口径人工血管的管壁厚度，达到，执行步骤三，未达到，重复步骤二；步骤三、选择若制备的小口径人工血管管壁为单层结构，直接执行步骤四；若制备的小口径人工血管管壁为多层结构，重复步骤一至步骤三，直至多层结构涂覆完成后，执行步骤四，需要说明的是多层结构的涂覆顺序是从外至内；步骤四、后处理取下圆管模具，置于真空烘箱中直至有机溶剂完全挥发，脱模，修整，得到小口径人工血管。优选的是，所述步骤一的高分子材料选自天然或人工合成的高分子材料中的一种或几种；所述的天然高分子材料为丝素蛋白或胶原蛋白；人工合成高分子材料为聚氨酯、聚乳酸、聚己内酯或聚烯烃。优选的是，所述步骤一的有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、氯仿、丙酮、甲苯、甲醇、乙醇、乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷或六氟异丙醇中的一种或几种。优选的是，所述步骤二的滴加装置每次的滴加量为0.1～4.0mL。优选的是，所述步骤二的加热装置的加热温度为50～150℃，加热时间为20～120min。优选的是，所述步骤四制备得到的小口径人工血管管壁为单层或多层结构，壁厚为0.02～1.00mm，长度为20.00～200.00mm，内径为2.00～6.00mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供一种小口径人工血管的制备装置及制备方法，此装置和方法适用于在低于160℃沸点的有机溶剂中可溶解的所有高分子材料；通过调节高分子溶液的浓度、电机转速、温度等条件，可制备不同壁厚及长度的小口径人工血管；通过分阶段旋涂不同高分子溶液的方法，可制备具有多层结构的小口径人工血管；通过改变高分子溶液组成，如将两种或两种以上聚合物溶于一种或一种以上有机溶剂中，可制备高分子共混物小口径人工血管，通过调整高分子溶液及制备参数，可调节高分子共混物凝聚态结构。本方法涉及的制备装置简单，操作便捷、方法简便，材料适用范围广，可有效控制小孔径人工血管的尺寸和管壁结构。附图说明图1本专利技术小口径人工血管的制备装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例1的聚氨酯单层小口径人工血管照片；图3为本专利技术实施例7的聚氨酯/聚己内酯双层小口径人工血管照片；图4为本专利技术实施例8的聚氨酯/聚己内酯共混物小口径人工血管照片；图1中，1、固定支架，1-1、固定杆，1-2、连接杆，1-3、夹具，2、电机、3、圆管模具，4、加热装置，5、升降台，6、滴液装置。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术的小口径人工血管的制备装置，如图1所示，包括固定支架1、电机2、圆管模具3、加热装置4、升降台5和滴液装置6，其中，所述的固定支架1包括固定杆1-1、连接杆1-2和夹具1-3，固定杆1-1固定在固定面(一般为操作台)上，连接杆1-2的一端可沿固定杆1-2上下移动并可固定在固定杆1-2的任意位置，连接杆1-2的另一端与夹具1-3的固定端转动连接，夹具1-3相对于连接杆1-2俯仰运动，夹具1-3的夹持端夹持电机2的一端；通过调整连接杆1-2与夹具1-3的连接处，能够调整电机2的轴线与固定支架1的轴线所成夹角，一般可在0～180°范围内调节，电机2的轴线与固定支架1的轴线相互垂直，圆管模具3的一端与电机2的旋转轴固定连接，另一端为开放端，圆管模具3在电机2的旋转轴的带动下沿轴线转动；升降台5放置在固定面上，加热装置4放置在升降台5上，在升降台5的带动下调整高度位置，加热装置4通过热空气对圆管模具3进行加热，其位置根据圆管模具3的位置进行调节，位于圆本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种小口径人工血管的制备装置，其特征在于，包括固定支架(1)、电机(2)、圆管模具(3)、加热装置(4)、升降台(5)和滴液装置(6)，所述的固定支架(1)包括固定杆、连接杆和夹具，固定杆固定在固定面上，连接杆的一端沿固定杆上下移动并可固定在固定杆的任意位置，连接杆的另一端与夹具的固定端转动连接，夹具相对于连接杆俯仰运动，夹具的夹持端夹持电机的一端；电机(2)的轴线与固定支架(1)的轴线相互垂直，圆管模具(3)的一端与电机(2)的旋转轴固定连接，另一端为开放端，圆管模具(3)在电机(2)的旋转轴的带动下沿轴线转动；升降台(5)放置在固定面上，加热装置(4)放置在升降台(5)上，并位于圆管模具(3)的下方，在升降台(5)的带动下调整高度位置，加热装置(4)通过热空气对圆管模具(3)进行加热，滴液装置(6)用于盛装并向圆管模具的开放端的内壁上滴加高分子溶液。
【技术特征摘要】
1.一种小口径人工血管的制备装置，其特征在于，包括固定支架(1)、电机(2)、圆管模具(3)、加热装置(4)、升降台(5)和滴液装置(6)，所述的固定支架(1)包括固定杆、连接杆和夹具，固定杆固定在固定面上，连接杆的一端沿固定杆上下移动并可固定在固定杆的任意位置，连接杆的另一端与夹具的固定端转动连接，夹具相对于连接杆俯仰运动，夹具的夹持端夹持电机的一端；电机(2)的轴线与固定支架(1)的轴线相互垂直，圆管模具(3)的一端与电机(2)的旋转轴固定连接，另一端为开放端，圆管模具(3)在电机(2)的旋转轴的带动下沿轴线转动；升降台(5)放置在固定面上，加热装置(4)放置在升降台(5)上，并位于圆管模具(3)的下方，在升降台(5)的带动下调整高度位置，加热装置(4)通过热空气对圆管模具(3)进行加热，滴液装置(6)用于盛装并向圆管模具的开放端的内壁上滴加高分子溶液。2.根据权利要求1所述的一种小口径人工血管的制备装置，其特征在于，所述的圆管模具(3)的材质为金属材料、无机材料或高分子材料；所述的金属材料为不锈钢、铝或铜；无机材料为玻璃或陶瓷；高分子材料为聚四氟乙烯。3.根据权利要求1所述的一种小口径人工血管的制备装置，其特征在于，所述的圆管模具(3)的内径为3.00～6.00mm，长度<300.00mm。4.根据权利要求1所述的一种小口径人工血管的制备装置，其特征在于，所述的滴液装置(6)采用滴管、移液器或注射器。5.权利要求1所述的上述装置制备小口径人工血管的方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、配制高分子溶液将高分子材料在室温或升温下充分溶解于沸点低于160℃的有机溶剂中，形成浓度为0.01～1.00g/mL的高分子溶液；步骤二、离心涂覆控制电机(2)先以10～1000rpm的转速带动圆管模具(3)转动，将高分子溶液用滴加装置(6)滴加到圆管模具(3)的开放端的内壁上，提升转速至1...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨小牛，李金歌，陈兆彬，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22
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