一种即时穿刺透析型纳米纤维人工血管制造技术

本发明专利技术提供一种即时穿刺透析型纳米纤维人工血管，其管壁具有内层、外层和位于内层与外层之间的无孔致密涂层；其中，内层为静电纺丝纳米纤维结构；内层的内壁上固定有一层抗凝血涂层；外层为静电纺丝纳米纤维结构；无孔致密涂层内包裹有抗弯折环，抗弯折环为具有螺旋结构的螺旋缠绕丝，螺旋缠绕丝呈螺旋状缠绕所述内层。本发明专利技术还提供该人工血管的制备方法。该人工血管的内壁和外壁为纳米纤维，能够充分的模拟天然细胞外基质结构，为细胞的生长、粘附、迁移提供良好的环境，并且较高的孔隙率有利于营养物质的交换；致密层具有较高的弹性，穿刺孔位置能够自动愈合，防止血液的渗漏，缩短止血时间。

A kind of nanofiber artificial blood vessel for immediate puncture and dialysis

The invention provides an instant puncture dialysis type nanofiber artificial blood vessel, the wall of which is provided with an inner layer, an outer layer and a non porous dense coating between the inner layer and the outer layer, wherein the inner layer is an electrostatic spinning nanofiber structure, the inner wall of the inner layer is fixed with an anticoagulant coating, the outer layer is an electrostatic spinning nanofiber structure, and the non porous dense coating is wrapped with an anti bending ring and anti bending ring The folding ring is a spiral winding wire with a spiral structure, and the spiral winding wire spirally wraps the inner layer. The invention also provides a preparation method of the artificial blood vessel. The inner and outer walls of the artificial blood vessels are nanofibers, which can fully simulate the structure of natural extracellular matrix, provide a good environment for cell growth, adhesion and migration, and high porosity is conducive to the exchange of nutrients; the dense layer has high elasticity, and the puncture position can automatically heal, prevent blood leakage and shorten the hemostasis time.

【技术实现步骤摘要】
一种即时穿刺透析型纳米纤维人工血管
本专利技术涉及生物医疗器械领域，具体涉及一种即时穿刺透析型纳米纤维人工血管在透析造瘘中的应用。
技术介绍
人工血管的一个常见问题是通过缝合针或透析针穿刺入移植物壁的小孔出血。商业上可用的血管移植物通常由聚对苯二甲酸乙二酯织物或膨体聚四氟乙烯管制成，也使用了生物来源的材料，如人自体大隐静脉血管。用于与这些血管移植物吻合的缝合针通常会导致在手术切口关闭前穿孔出现大量出血。肾功能衰竭患者的透析治疗需要将患者的血液抽出，通过透析机循环，然后返回患者体内。提供必要的血液透析通路的一种常见方法是使用人工血管进行动静脉造瘘，该移植物可由透析针通过长管连接到透析机进行皮下穿刺。透析针在取出时，穿刺部位也可能产生不良出血。缝合针在吻合过程中，由于缝合针在缝合过程中受到张力的作用，张力通常会导致缝合针在缝合过程中所造成孔的伸长和扩大。缝合孔的出血必须在缝合口闭合之前被堵住。因此，缝合孔出血是增加失血和增加手术时间的原因。人工血管减少缝合出血以及透析穿刺出血在这两个方面都有非常重要的价值。对于一些急需尽快进行透析的病人而言，人工血管能够在植入后立刻进行血液透析也是临床上迫切需要的。商业化的血管移植目前用于血液透析的管路需在植入体内4-8周成熟后，人工血管周围形成纤维组织，再进行透析穿刺，从而减少穿刺位置大量出血的危险。一种用于透析应用的人工血管，在不影响其他特征的情况下，允许在植入后早期进行穿刺，是血液透析通路领域向前迈出的重要一步。一种三层结构的ePTFE人工血管被用于临床早期透析血管通路，该三层结构中间硅胶层能够对穿刺孔提供快速闭合作用，该血管移植物内层为传统的ePTFE材料，中间层为软体弹性硅胶，外层为ePTFE材料，硅胶层作为闭合层，当有缝合针或透析针穿刺时，能够快速回弹，弥补ePTFE材料无回弹性的缺点，进而减少血液的渗漏，该人工血管公开在美国专利Wayne等人在专利US2006/0118236A1中，但是这种多层的结构造成移植血管的外径较粗，顺应性降低，并且对人工血管匹配自体血管修剪时，要避免中间硅胶层外露与血液接触形成急性血栓，增加了临床使用中的难度。同样，在中国专利CN208974736U中，三层结构的ePTFE人工血管，内层涂覆有丝素蛋白，但是其抗凝血作用远低于肝素，无法在血管内皮化之间提供良好的抗凝血特性。对于透析病人而言，植入体内的人工血管应该满足每年2000次以上的透析针的穿刺条件，这就需要植入的人工血管满足一定的长度，尽可能的增加穿刺位点，所以临床上通常使用U型的人工血管进行动静脉造瘘，因此，这就需要人工血管要具有良好的抗弯折性能。因此，一种能够解决上述问题的人工血管具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是为透析病人提供一种能够即时穿刺的人工血管，在植入体内24-48h后就能满足透析条件，可进行透析穿刺，同时在植入时不需要对人工血管做抗凝血药物预处理，自有的抗凝血涂层能够满足抗血栓、防止内膜增生，进一步满足临床应用。为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种即时穿刺透析型纳米纤维人工血管，管壁具有内层、外层和位于内层与外层之间的无孔致密涂层；所述内层为静电纺丝纳米纤维结构；所述内层的内壁上固定有一层抗凝血涂层；所述外层为静电纺丝纳米纤维结构；所述无孔致密涂层内包裹有抗弯折环，所述抗弯折环为具有螺旋结构的螺旋缠绕丝，所述螺旋缠绕丝呈螺旋状缠绕所述内层。优选地，所述即时穿刺透析型纳米纤维人工血管的内径为2-8毫米。优选地，所述内层的纳米纤维的厚度100-600微米。所述内层的材料为高分子材料和多氨基聚合物混合材料或单一高分子材料。所述内层是将第一纺丝溶液采用静电纺丝/喷的方法制备成的纳米纤维管。所述第一纺丝溶液是由质量比(1～9):1的高分子材料和多氨基聚合物或单一高分子材料溶解在有机溶剂中配制而成，高分子材料和多氨基聚合物或单一高分子材料的总质量体积浓度为10～30％。具体的，所述抗凝血涂层是通过共价接枝的方式将抗凝物质接枝在所述纳米纤维管的内壁上形成。具体的，所述的无孔致密涂层无孔隙，无分层。优选地，所述无孔致密涂层的厚度为10-1000微米。所述无孔致密涂层的的材料为高分子材料。所述无孔致密涂层是将喷涂溶液涂覆在所述内层的外表面而形成。所述喷涂溶液是由高分子材料溶解在有机溶剂中配制而成，高分子材料的质量体积浓度为1～20％。涂覆的方式有浸渍涂层、包覆涂层、气相沉积、超声雾化喷涂。优选地，所述螺旋缠绕丝的直径为0.1-1毫米，螺距为1-6毫米，螺旋缠绕丝的长度为40-5000毫米。具体的，所述螺旋缠绕丝按以下方法制备：将熔融挤出的直径0.1-1毫米的线材缠绕在螺距为1-8毫米的不锈钢螺杆上，在100-200℃高温下使其固定成具有螺旋结构的螺旋缠绕丝。其中线材的材料选自聚氨酯、硅氧烷封端聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、或全氟乙烯丙烯共聚物。具体的，该人工血管的部分区段具有抗弯折环，形成该人工血管的弯折区域。弯折区域可方便地根据临床需求弯折且不影响血液通畅性，比如用于动静脉造瘘，且不影响血液通畅性。优选地，所述外层纳米纤维厚度100-500微米。所述外层的的材料为高分子材料。所述外层是将第二纺丝溶液采用静电纺丝/喷的方法在所述无孔致密涂层的外表面制成的静电纺丝纳米纤维结构。所述第二纺丝溶液是由高分子材料溶解在有机溶剂中配制而成，高分子材料的质量体积浓度为1～20％。本专利技术提供的人工血管，内层纳米纤维用两种不同的聚合物制造，无孔致密层(中层)由一种的聚合物制造，外层纳米纤维由一种的聚合物制造，无孔致密层中包裹有抗弯折环。本专利技术的目的是提供一种即时穿刺透析型纳米纤维人工血管的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)将第一纺丝溶液采用静电纺丝/喷的方法，制备成厚度0.1-1.2毫米的纳米纤维管(定义为内层)；所述第一纺丝溶液是由质量比(1～9):1的高分子材料和多氨基聚合物或单一高分子材料溶解在有机溶剂中配制而成，高分子材料和多氨基聚合物或单一高分子材料的总质量体积浓度为10～30％；(2)将喷涂溶液涂覆在所述纳米纤维管的外表面，形成厚度为0.01-10毫米的无孔致密涂层；通过螺旋缠绕装置，将抗弯折环缠绕在涂覆了无孔致密涂层的纳米纤维管的外壁，并继续涂覆所述喷涂溶液以包裹和固定抗弯折环，得具有抗弯折环的纳米纤维管；所述喷涂溶液是由高分子材料溶解在有机溶剂中配制而成，高分子材料的质量体积浓度为1～20％；所述抗弯折环的制备方法为：将熔融挤出的直径0.1-1毫米的线材缠绕在螺距为1-8毫米的不锈钢螺杆上，在100-200℃高温下使其固定成具有螺旋结构的螺旋缠绕丝，即得到抗弯折环；所述螺旋缠绕丝的长度为40-500毫米；(3)将第二纺丝溶液采用静电纺丝/喷的方法，在所述具有抗弯折环的纳米纤维管的外表面制备一层厚度0.1-0.5毫米的纳米纤维层(定义为外层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种即时穿刺透析型纳米纤维人工血管，其特征在于，管壁具有内层、外层和位于内层与外层之间的无孔致密涂层；/n所述内层为静电纺丝纳米纤维结构；所述内层的内壁上固定有一层抗凝血涂层；/n所述外层为静电纺丝纳米纤维结构；/n所述无孔致密涂层内包裹有抗弯折环，所述抗弯折环为具有螺旋结构的螺旋缠绕丝，所述螺旋缠绕丝呈螺旋状缠绕所述内层。/n

【技术特征摘要】
1.一种即时穿刺透析型纳米纤维人工血管，其特征在于，管壁具有内层、外层和位于内层与外层之间的无孔致密涂层；
所述内层为静电纺丝纳米纤维结构；所述内层的内壁上固定有一层抗凝血涂层；
所述外层为静电纺丝纳米纤维结构；
所述无孔致密涂层内包裹有抗弯折环，所述抗弯折环为具有螺旋结构的螺旋缠绕丝，所述螺旋缠绕丝呈螺旋状缠绕所述内层。


2.如权利要求1所述的人工血管，其特征在于，所述人工血管的内径为2-8毫米。


3.如权利要求1所述的人工血管，其特征在于，所述内层的纳米纤维的厚度100-600微米。


4.如权利要求1所述的人工血管，其特征在于，所述抗凝血涂层是通过共价接枝的方式将抗凝物质接枝在所述内层的内壁上形成。


5.如权利要求1所述的人工血管，其特征在于，所述无孔致密涂层的厚度为10-1000微米。


6.如权利要求1所述的人工血管，其特征在于，所述螺旋缠绕丝的直径为0.1-1毫米，螺距为1-6毫米，螺旋缠绕丝的长度为40-5000毫米。


7.如权利要求1所述的人工血管，其特征在于，该人工血管的部分区段设置有抗弯折环，形成该人工血管的弯折区域。


8.如权利要求1所述的人工血管，其特征在于，所述外层纳米纤维厚度100-500微米。


9.一种即时穿刺透析型纳米纤维人工血管的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将第一纺丝溶液采用静电纺丝/喷的方法，制备成厚度0.1-1.2毫米的纳米纤维管，即内层；
所述第一纺丝溶液是由质量比(1～9):1的高分子材料和多氨基聚合物混合溶解或单一高分子材料在有机溶剂中配制而成，高分子材料和多氨基聚合物混合或单一高分子材料的总质量体积浓度为10～30％；
(2)将喷涂溶液涂覆在所述纳米纤维管的外表面，形成厚度为0.01-10毫米的无孔致密涂层；通过螺旋缠绕装置，将抗弯折环缠绕在涂覆了无孔致密涂层的纳米纤维管的外壁，并继续涂覆所述喷涂溶液以包裹和固...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松，祝翊倩，潘信，孙彬彬，李虎敏，方俊，陆亚明，王春蕾，
申请(专利权)人：生纳科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31