本发明专利技术公开了一种聚氨基酸基弹性血管组织工程支架及其制备方法，内层是由多糖中的-NH3+与和聚氨基酸中的-COO-通过静电复合方式复合而成，中层为化学交联支架层；外层为静电纺丝网，该静电纺丝网是由聚 (ε-己内酯)-b-聚氨基酸酯嵌段共聚物通过静电纺丝法制成；本发明专利技术模拟了正常血管的复杂结构以及力学性能，一方面该支架生物相容性好，其顺应性能够与宿主血管良好匹配；另一方面中间层支架具有较好的弹性，在血管生物反应器动态的刺激下，支架材料能够很好地承受跨壁压力和血流对血管壁的顺应力；并且支架材料周期性发生形变，能够加强机制自身的重塑，从而使再生的血管在组织构成上更加接近正常血管，并且具有更加优异的生物力学性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
心血管疾病是公认的导致发病和死亡的主要原因，世界卫生组织于2011年9月公布了由心血管疾病而导致死亡所占的比例为30%。仅仅在美国，每年就有100万人死于心血管疾病。这种疾病的治疗方法包括化疗、血管成形术、支架插入法、病变组织切除法等。但对于患者而言，这类治疗方式成功率较低，并且存在病症恶化现状。目前，最常用的方法是血管的重建和更换，然而，由于受到自身及同种异体血管来源限制、组织物化性质不可控、严重炎症反应和钙化现象等，导致人们对于血管假体需求的剧增。其一是传统的金属血管支架，如镁合金、镍钛合金、不锈钢等血管假体。金属血管支架虽然力学性能较好，但是金属支架会导致血栓栓塞、凝血并发症、屈曲性不匹配并且金属物永久存留于体内会增加远期再狭窄的缺陷。经对现有技术检索发现，中国专利申请号:201310357988.2，该专利公开了一种当血管支架膨胀时实现其轴向零缩短的血管支架，防止支架膨胀后对血管壁造成损伤，以提高支架植入后的定位精度。所用血管支架材料为医用不锈钢、或镍钛形状记忆合金、或钴铬合金。中国专利申请号:200720077274.6，该专利公开了一种在扩张后既能保持较高的径向支撑力，又有很好的轴向柔顺性和血管顺应性，轴向缩短率很小且金属表面覆盖率高的血管支架，其金属支架表面涂覆有一层可防止血管再狭窄的药物涂层，可有效弥补金属血管支架的缺陷。其二是具有长期生物稳定性的血管假体聚合物，诸如:聚四氟乙烯、涤纶，其作为大口径血管植入物已经被广泛应用于临床，但是这些合成聚合物血管假体作为小口径血管(<6mm)时会导致严重的闭塞现象，慢性内膜增生，钙化以及感染。中国专利申请号:02149686.2，该专利公开了一种聚四氟乙烯覆膜金属纤维血管支架，其致密编织结构能够有效地防止血液的外渗，具有强度大、柔顺性好、不老化、耐磨损、便于血管内皮细胞及平滑肌细胞生长覆盖的优点。其三是生物可降解材料，如聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯乙交酯(PLGA)、聚己内酯(PCL)、聚碳酸酯(PTMC)等。这类材料能够通过调节共聚物比例调控血管支架力学性能和生物降解速率。目前这类血管支架依然停留于动物实验以及体外细胞培养阶段。为了更好模仿生化环境，研究者的目光转移到了天然聚合物(ECM衍生物)中，如胶原、明胶、纤连蛋白、糖胺聚糖等。然而，这类材料缺乏力学性能、存在免疫原性、批次不均一。所以如何在结构以及生化性能上模拟正常血管尤为重要。B1materials(vol.27, 2006, pl088-94)公开了以胶原、弹性蛋白以及聚丙交酯乙交酯为原料，通过静电纺丝构建血管支架，其组织成分以及力学强度与正常血管相近且具有良好生物相容性。但这类材料依然无法避免降解产物呈酸性、存在免疫原性以及导致血栓栓塞等现象，并且再生的血管组织缺乏力学性能。其四是将细胞种植到生物可降解支架上，进行体外血管再生，虽然可有效避免血栓栓塞现象，但是再生血管缺乏力学强度。B1materials (vol.31，2010，p621_630)公开了在动态/静态刺激下，平滑肌细胞种植于无纺织聚乙交酯多孔支架，成功再生血管平滑肌层，通过组织学以及生物力学分析，动态刺激下的再生血管平滑肌层结构与正常血管平滑肌层更相近，但是材料缺乏弹性。因此制备与正常血管相似的再生血管依然是一个巨大的挑战，其关键技术归结于支架材料力学性能不能满足临床需要。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种聚氨基酸基弹性血管组织工程支架。本专利技术的目的之二在于提供该支架的制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案: 一种聚氨基酸基弹性血管组织工程支架，由内层、中层和外层组成，其特征在于: 1)内层是由聚氨基酸中的-C00_与多糖中的-NH3+通过静电复合方式复合而成，其中所述的_0)0_与-NH3 +的摩尔比为1: (0.5-2)； 2)中层为化学交联支架层，该支架层是以聚((ε_己内酯)-&(乙二醇)(ε_己内酯))三嵌段共聚物中的-OH与聚氨基酸中的-COOH通过酯化反应进行交联而制得的聚氨基酸/聚((ε -己内酯)(乙二醇)( ε -己内酯))复合凝胶，再通过梯度透析、冷冻干燥而得到的多孔支架层；其中所述多孔支架交联度为50% ； 3)外层为静电纺丝网，该静电纺丝网是由聚(ε-己内酯聚氨基酸酯嵌段共聚物通过静电纺丝法制成； 所述内层、中层以及外层为同轴设置。上述的内层的直径为2~6毫米，长度为2~10厘米，厚度为0.1~1毫米。上述多糖为壳聚糖，其粘均分子量为10000~50000。上述的中层厚度为0.5~2毫米。上述的聚氨基酸为聚(L-谷氨酸)或聚(L-天冬氨酸)，其粘均分子量为100000~200000。上述的所述聚((ε_己内酯(乙二醇)-&(ε -己内酯))三嵌段共聚物的数均分子量为1000~8000，其中所述的聚乙二醇的数均分子量为400~2000 ;所述聚(ε -己内酯)的数均分子量为500~4000。上述外层厚度为0.1~1毫米。一种制备上述的聚氨基酸基弹性血管组织工程支架的方法，其特征在于该方法的具体步骤为: a.内层的制备:将聚氨基酸和多糖溶于水溶液中，并调节PH值至两者pKa值之间，得到静电复合絮状溶液，然后浇筑到模具中，冷冻干燥后得到中空内层支架； b.中层的制备:聚((ε_己内酯)-&(乙二醇)(ε_己内酯))三嵌段共聚物与聚氨基酸溶解在有机溶剂中，接着加入催化剂，搅拌使其均匀分散，然后浇筑到模具中，在25~40°C,密封反应三天；反应结束后，去除凝胶中有机溶剂和催化剂；冷冻干燥得到多孔的弹性中层支架；所述有机溶剂为二甲基亚砜(DMSO)或Λ(斧二甲基甲酰胺(DMF);所述梯度透析为DMSO(DMF)梯度水溶液；所述催化剂为碳化二亚胺盐酸盐(EDC HCl)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)，EDC HCl 与 DMAP 的摩尔比为 1: (0.01-1)； c.外层的制备: c-Ι.将聚(ε-己内酯聚氨基酸酯嵌段共聚物溶于三氟乙酸(TFA)中，制得静电纺丝液，其固含量为5~30 wt% ； c-2.制得的纺丝溶液装载到静电纺丝推进器内，通过超细管纺丝技术制备取向薄膜； c-3通过有机溶剂(氨水/甲醇)浸泡的方式去除纺丝中引入的有机溶剂，浸泡时间为2-24个小时，浸泡完成后用去离子水冲洗，然后进行冷冻干燥； c-4将冻干后的圆柱状取向静电纺丝网固定于化学交联凝胶支架外围。本专利技术所开发的血管支架，在结构上，模拟天然血管三层结构(从内至外依次为内膜、中膜和外膜)，采用逐层构建血管组织结构方法制得。内层为多孔生物可降解静电复合支架层(维持电负性，减少血细胞沉积于血管内膜，防止血栓形成)；中间层选用多孔弹性支架层(模拟血管中间层肌纤维弹性作用)；外层为静电纺丝层(模拟胶原血管外膜提供的刚性作用)。所制得组织工程血管支架力学性能与正常血管接近。在血管生物反应器动态刺激下，支架材料可承受跨壁压力和血流对血管壁的顺应力，并且支架材料周期性发生形变，能够加强自身重塑，形成具有取向的平滑肌细胞以及有规则的胶原纤维，从而使再生的血管具有更加优异的生物力学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚氨基酸基弹性血管组织工程支架，由内层、中层和外层组成，其特征在于：1) 内层是由聚氨基酸中的‑COO‑与和多糖中的‑NH3+通过静电复合方式复合而成，其中所述的‑COO‑与‑NH3+的摩尔比为1：(0.5~2)；2) 中层为化学交联支架层，该支架层是以聚 ((ε‑己内酯)‑b‑(乙二醇)‑b‑(ε‑己内酯))三嵌段共聚物中的‑OH与聚氨基酸中的‑COOH通过酯化反进行交联而制得的聚氨基酸/聚 ((ε‑己内酯)‑b‑(乙二醇)‑b‑(ε‑己内酯))复合凝胶，再通过梯度透析、冷冻干燥而得到的多孔支架层；其中所述多孔支架交联度为50%；3) 外层为静电纺丝网，该静电纺丝网是由聚 (ε‑己内酯)‑b‑聚氨基酸酯嵌段共聚物通过静电纺丝法制成；所述内层、中层以及外层为同轴设置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尹静波，吴杰，张坤玺，张伟骏，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。