一种复合工艺制备原位组织工程血管的方法技术

本发明专利技术涉及一种复合工艺制备原位组织工程血管的方法。结合快速成型、静电纺丝与湿法纺丝工艺制备一种与天然血管结构相似、用于原位组织工程的三层复合血管支架；其内层利用3D打印与静电纺丝技术制备的具有轴向凹槽的管状支架；中间层采用湿法纺丝制备的具有周向排列纤维管状支架；外层是由静电纺丝制备的可包覆内层与中间层的无序纤维组成的管状支架。本发明专利技术制备的血管支架的通过肝素化，还加载了血管内皮细胞生长因子，可在宿主体内募集细胞、减少体外培养的感染机会，实现原位组织工程血管的制备，在组织工程血管领域具有广阔的前景。

Preparation of in situ tissue-engineered blood vessels by a composite process

The invention relates to a method for preparing in-situ tissue-engineered blood vessels by a composite process. A three-layer composite vascular stent, which is similar to the natural vascular structure and is used for in-situ tissue engineering, is prepared by combining rapid prototyping, electrospinning and wet spinning processes; the inner layer is a tubular stent with axial grooves prepared by 3D printing and electrospinning; the middle layer is a tubular stent with circumferential arrangement of fibers prepared by wet spinning; the outer layer is prepared by electrospinning A tubular scaffold composed of disordered fibers which can cover the inner layer and the middle layer. The vascular stent prepared by the invention is heparinized and loaded with vascular endothelial growth factor, which can collect cells in the host body, reduce the infection chance of in vitro culture, realize the preparation of in-situ tissue-engineered blood vessels, and has broad prospects in the field of tissue-engineered blood vessels.

【技术实现步骤摘要】
一种复合工艺制备原位组织工程血管的方法
本专利技术涉及生物医学组织工程
，特别涉及一种复合工艺制备原位组织工程血管的方法。
技术介绍
随着人口老龄化的进程加快，许多与人体血管有关的疾病，比如动脉粥样硬化、冠心病等处于高发趋势。当人体自身血管由于疾病、创伤等因素而不能正常对人体供血时，就应该对受损血管采用修补、血管内支架或自体静脉移植术等外科手术进行治疗。通常，隐静脉被认为是小直径血管重建中良好的自体血管替代物，但由于部分患者自身疾病或其他原因无法使用自体静脉，所以用组织工程血管作为替代品用于组织血管修复成为研究的热点。目前利用高分子材料制备人工血管已取得很大的进步，如聚酯涤纶、膨体聚四氟乙烯等材料制备的血管支架已商品化；这些材料支架在高血流、大直径（大于5～6mm）血管替代物应用中非常广泛。然而这些材料合成的血管支架并不能满足小直径血管支架的要求。因此将自体细胞引入材料，如用内皮细胞覆盖内腔面，从而发挥生物学作用是有希望的方法之一。组织工程的应用分为两种情况，一种是将细胞预接种在支架上，经过培养成熟之后植入体内，称为离体组织工程；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合工艺制备原位组织工程血管的方法，其特征在于，包括以下步骤：/na. 3D打印水溶性聚合物材料A制备血管支架收集棒：其结构为圆柱形空心结构，内径2.5～4mm，外径3～4.5mm，且圆柱外表面设计多条等宽度脊，所述收集棒采用水溶性聚合物材料A通过FDM打印成形；/nb. 采用静电纺丝工艺制备组织工程血管内层：聚L-乳酸与聚己内酯分别以19%和5%的浓度通过超声处理溶解在六氟异丙醇中直至完全溶解，然后以1:1比例均匀混合后添加到注射器中；使用注射泵以0.8～1.2ml/h的流速输送聚合物溶液，将a步骤中打印的收集棒安装在旋转轴上作为静电纺丝收集平台，其旋转轴转速设为：800～1000r...

【技术特征摘要】
1.一种复合工艺制备原位组织工程血管的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.3D打印水溶性聚合物材料A制备血管支架收集棒：其结构为圆柱形空心结构，内径2.5～4mm，外径3～4.5mm，且圆柱外表面设计多条等宽度脊，所述收集棒采用水溶性聚合物材料A通过FDM打印成形；
b.采用静电纺丝工艺制备组织工程血管内层：聚L-乳酸与聚己内酯分别以19%和5%的浓度通过超声处理溶解在六氟异丙醇中直至完全溶解，然后以1:1比例均匀混合后添加到注射器中；使用注射泵以0.8～1.2ml/h的流速输送聚合物溶液，将a步骤中打印的收集棒安装在旋转轴上作为静电纺丝收集平台，其旋转轴转速设为：800～1000r/min；在注射器针头和收集棒两端施加电压，将电纺的纳米级纤维丝缠绕接收于收集棒上，作为血管支架的内层；
c.采用湿法纺丝工艺制备具有周向取向纤维的中间层：将配制好的聚L-乳酸与聚己内酯混合溶液装入注射器中，所述注射针浸入乙醇的凝固浴中，用注射器泵驱动溶液的滴流以1～2ml/h的流速挤出到凝固浴中；将纤维以800～1000r/min收集到旋转的不锈钢杆上6min；然后用乙醇洗涤纤维包裹的不锈钢杆3次，然后在真空干燥器中干燥两天以除去残留溶剂；再将湿法纺丝的纤维在步骤b制备完成的血管支架的内层外表面上缠绕呈周向排列结构，形成具有纤维周向排列结构的血管支架中间层；
d.电纺血管支架外层：将聚合物材料B以10～12%w/v完全溶解到溶剂A中，装入10ml注射器，再在步骤c制备完成的血管支架中间层外部电纺一层聚合物材料B，其电纺条件为：电压为10～12kv，注射速度为1～3mL/h，收集棒的转速控制在800-1000r/min，针头到收集棒之间的距离为10～15cm，电纺时间为3～5h，最终获得完全包覆内层与中间层的聚合物材料B层；
e.去除血管支架收集棒，对血管支架进行真空干燥：将上述制备完成的结构拆卸下来放入培养皿中，在培养皿中加入去离子水浸没血管支架，30min后内层的血管支架收集棒由于其材料的水溶特性逐渐变软易去除，收集棒的空心结构能够防止聚合物材料A在遇水膨胀后影响血管支架的尺寸，在对血管支架不产生损坏的情况下去除收集棒，将血管支架收集棒完全去除后，将支架放入真空干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈箫，姚远，刘随红，张亦弛，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31