一种双层小口径纳米纤维组织工程血管支架及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双层小口径纳米纤维组织工程血管支架及其制备方法，本发明专利技术包括组织工程血管支架内层和组织工程血管支架外层，组织工程血管支架内层和组织工程血管支架外层依次通过静电纺丝包括在芯纱上得到包芯纱，静电纺丝完成后抽出包芯纱的芯纱得到组织工程血管支架。本发明专利技术微小口径的血管组织工程支架材料在一定程度上具有仿生天然血管的多层结构和成分，具有良好的生物相容性，不易产生血栓并具备足够的粘弹性使其能够长期承受血管内压力。

A double-layer small-caliber nanofibre tissue-engineered vascular scaffold and its preparation method

The invention discloses a double-layer small-caliber nanofibre tissue-engineered vascular stent and a preparation method thereof. The invention comprises the inner layer of the tissue-engineered vascular stent and the outer layer of the tissue-engineered vascular stent. The inner layer of the tissue-engineered vascular stent and the outer layer of the tissue-engineered vascular stent are successively obtained by electrospinning including the core yarn on the core yarn, and the core yarn is extracted after the electrospinning is completed. To the tissue engineering vascular stent. The micro-caliber vascular tissue engineering scaffold material of the invention has the multi-layer structure and composition of bionic natural blood vessels to a certain extent, has good biocompatibility, is not easy to produce thrombus and has enough viscoelasticity to enable it to withstand long-term intravascular pressure.

【技术实现步骤摘要】
一种双层小口径纳米纤维组织工程血管支架及其制备方法
本专利技术涉及生物医用材料
，具体涉及一种双层小口径纳米纤维组织工程血管支架及其制备方法，应用于血管修复或血管替代材料。
技术介绍
心血管疾病是危害人类健康的常见疾病之一。《中国心血管病报告》数据显示，中国心血管病危险因素流行趋势明显，导致心血管病的发病人数持续增加。当人体某部位的血管由于动脉硬化、血栓、老化或破损等原因不能正常供血时需要血管置换、搭桥等外科手术的治疗。手术用血管包括两类：生物血管和人工血管。生物血管又分为自体血管、同种异体血管和异种血管。自体血管可采用自体静脉和自体动脉。自体血管移植有很多优点，但自体非必要、可切除的血管很少，使其来源受到很大限制。同种异体血管和异种生物血管移植易形成血栓，这两种产品已经很少使用。因此，临床上需要大量的人工血管作为移植替代物来治疗血管疾病。但是目前世界还没有一套理想的制备微小口径血管（内径小于6mm）组织的技术产品用于临床医学，以血管再生支架为基础的体内血管再生支架是临床医学的迫切需求。静电纺是一种最具有吸引力的纳米技术，适合制备许多生物医用方面的纳米纤维材料。静电纺纳米纤维纱由于纤维取向结构具有优异的力学性能使其在仿生构建骨骼、肌腱等组织工程支架上显示特殊优势。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供了一种双层小口径纳米纤维组织工程血管支架及其制备方法。通过静电纺纳米纤维包芯纱的方法制备双层小口径纳米纤维组织工程血管支架材料，应用于组织工程血管支架材料。这种组织工程血管支架的纳米纤维取向排列大大改善了组织工程血管支架的力学性能。此外，组织工程血管支架直径大小可调，可获得1.5mm以下微小口径的组织工程血管支架。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述技术方案：一种双层小口径纳米纤维组织工程血管支架，包括组织工程血管支架内层和组织工程血管支架外层，组织工程血管支架内层和组织工程血管支架外层依次通过静电纺丝包括在芯纱上得到包芯纱，静电纺丝完成后抽出包芯纱的芯纱得到组织工程血管支架。基于纳米纤维包芯成纱技术制备得到具有双层纳米纤维结构的包芯纱，抽出芯丝即可得到仿生天然血管的血管支架。所述组织工程血管支架内层为丝素蛋白和聚合物按质量比为（95:5-85:15）制备的纺丝溶液经过静电纺丝制备而成，所述的组织工程血管支架外层为聚合物制备的纺丝溶液经过静电纺丝制备而成。所述组织工程血管支架内层和组织工程血管支架外层均为纳米纤维层，所述纳米纤维层的纳米纤维直径为200-800nm；纳米纤维包芯纱的直径为60-500μm。所述丝素蛋白分子的特性粘度[η]大于或等于0.50。丝素蛋白来源于桑蚕蚕丝和柞蚕蚕丝。所述聚合物为外消旋聚乳酸聚三亚甲基碳酸酯共聚物（PDLLA）、聚乳酸（PLA）和聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）的一种或多种，聚合物的分子量大于等于100000。所述的双层小口径纳米纤维组织工程血管支架的制备方法，包括以下步骤：（1）制备纺丝溶液：将聚合物外消旋聚乳酸聚三亚甲基碳酸酯共聚物（PDLLA）和丝素蛋白（SF）按比例（95:5-85:15）溶解于六氟异丙醇（HFIP）中制备质量浓度为5-20%的组织工程血管支架材料内层的纺丝溶液A；将聚合物聚乳酸（PLA）溶解于六氟异丙醇（HFIP）中得到质量浓度为6%-12%的血管支架外层的纺丝溶液B；所述的将丝素蛋白和外消旋聚乳酸聚三亚甲基碳酸酯共聚物（PDLLA）溶解于六氟异丙醇中，25℃磁力搅拌12小时得到纺丝溶液A；（2）搭建静电纺丝装置，以直径为0.2-1.0mm尼龙丝作为芯纱，在纺丝喷头中加步骤（1）制备的纺丝溶液A进行包芯纺纱；（3）当步骤（2）中芯纱表面的纳米纤维厚度达到0.1-0.2mm时，将步骤（2）中纺丝溶液A置换为步骤（1）制备的纺丝溶液B继续进行纺丝，获得组织工程血管支架外层。（4）将步骤（3）方法所得到具有纳米纤维结构的包芯纱，抽出芯纱即可得到双层小口径纳米纤维组织工程血管支架。步骤（2）所述的静电纺丝电压为14-22kV，纺丝溶液总流量为0.5-0.9mL/h，金属喇叭的直径为10-20cm，金属喇叭与卷绕装置的垂直距离为40-60cm，喷头与金属喇叭的垂直距离为4-8cm，针头与金属喇叭的水平距离为3-5cm，喷头的数目为2-16个，喷头内径0.26-0.86mm，正负喷头溶液流量比1:（0.5-1），正负喷头间的距离13-17.5cm。本专利技术利用静电纺丝包芯纺纱技术，构建双层小口径（直径小于1.5mm）纳米纤维组织工程血管支架材料。利用新的纳米纤维包芯成纱方法构建组织工程血管支架，可获得1.5mm以下更小口径、直径可调、多层仿生的纳米纤维组织工程血管支架，这为组织工程血管支架的构建提供新思路。与现有的血管支架材料及其制备方法相比，本专利技术具有以下优点：（1）本专利技术通过静电纺纳米纤维包芯纱制备了一种具有双层小口径纳米纤维组织工程血管支架材料。血管支架直径的大小可调，取决于芯丝直径的大小，为组织工程血管支架的构建提供新技术。（2）本专利技术的微小口径的血管组织工程支架材料在一定程度上具有仿生天然血管的多层结构和成分，具有良好的生物相容性，不易产生血栓并具备足够的粘弹性使其能够长期承受血管内压力。（3）本专利技术制备的双层小口径纳米纤维组织工程血管支架材料具有优秀的力学性能和生物相容性，在血管组织工程临床具有巨大的应用潜力。附图说明图1静电纺丝装置示意图；图中标号为：1卷绕装置、2芯纱、3注射泵、4喷头、5高压发生器、51正极、52负极、6金属喇叭、7导纱辊、8芯纱筒；图2制备的纳米纤维包芯纱的SEM照片；图3纳米纤维包芯纱截面图；图4纳米纤维包芯纱抽取芯纱后得到的血管组织工程支架照片。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种双层小口径纳米纤维组织工程血管支架，包括组织工程血管支架内层和组织工程血管支架外层，组织工程血管支架内层和组织工程血管支架外层依次通过静电纺丝包括在芯纱上得到包芯纱，静电纺丝完成后抽出包芯纱的芯纱得到组织工程血管支架。基于纳米纤维包芯成纱技术制备得到具有双层纳米纤维结构的包芯纱，抽出芯丝即可得到仿生天然血管的血管支架。所述组织工程血管支架内层为丝素蛋白和聚合物按质量比为95:5制备的纺丝溶液经过静电纺丝制备而成，所述的组织工程血管支架外层为聚合物制备的纺丝溶液经过静电纺丝制备而成。所述组织工程血管支架内层和组织工程血管支架外层均为纳米纤维层，所述纳米纤维层的纳米纤维直径为200-800nm；纳米纤维包芯纱的直径为500μm。所述丝素蛋白分子的特性粘度[η]大于或等于0.50。丝素蛋白来源于桑蚕蚕丝和柞蚕蚕丝。所述聚合物为外消旋聚乳酸聚三亚甲基碳酸酯共聚物（PDLLA）和聚乳酸（PLA），聚合物的分子量大于等于100000。所述的双层小口径纳米纤维组织工程血管支架的制备方法，包括以下步骤：（1）制备纺丝溶液：将聚合物外消旋聚乳酸聚三亚甲基碳酸酯共聚物（PDLLA）和丝素蛋白（SF）本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双层小口径纳米纤维组织工程血管支架，其特征在于：包括组织工程血管支架内层和组织工程血管支架外层，组织工程血管支架内层和组织工程血管支架外层依次通过静电纺丝包括在芯纱上得到包芯纱，静电纺丝完成后抽出包芯纱的芯纱得到组织工程血管支架。

【技术特征摘要】
1.一种双层小口径纳米纤维组织工程血管支架，其特征在于：包括组织工程血管支架内层和组织工程血管支架外层，组织工程血管支架内层和组织工程血管支架外层依次通过静电纺丝包括在芯纱上得到包芯纱，静电纺丝完成后抽出包芯纱的芯纱得到组织工程血管支架。2.根据权利要求1所述的双层小口径纳米纤维组织工程血管支架，其特征在于：所述组织工程血管支架内层为丝素蛋白和聚合物按质量比为（95:5-85:15）制备的纺丝溶液经过静电纺丝制备而成，所述的组织工程血管支架外层为聚合物制备的纺丝溶液经过静电纺丝制备而成。3.根据权利要求2所述的双层小口径纳米纤维组织工程血管支架，其特征在于：所述组织工程血管支架内层和组织工程血管支架外层均为纳米纤维层，所述纳米纤维层的纳米纤维直径为200-800nm；纳米纤维包芯纱的直径为60-500μm。4.根据权利要求2所述的双层小口径纳米纤维组织工程血管支架，其特征在于：所述丝素蛋白分子的特性粘度[η]大于或等于0.50。5.根据权利要求2所述的双层小口径纳米纤维组织工程血管支架，其特征在于：所述聚合物为外消旋聚乳酸聚三亚甲基碳酸酯共聚物、聚乳酸和聚乳酸-羟基乙酸共聚物的一种或多种，聚合物的分子量大于等于100000。6.根据权利要求1-5任一项所述的双层小口径纳米纤维组织工程血管支架的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵伟力，何建新，刘凡，周玉嫚，崔世忠，王芳芳，强荣，李梦营，王琳琳，张景，李方，陶雪姣，翁凯，岳万里，陈元昆，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南,41