一种涂抹式生物可降解血管外支架及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种涂抹式生物可降解血管外支架及其制备方法。所述水凝胶复合溶液，包括如下组分：10～20wt％的明胶；5～20wt％的生物酶；0.1～1wt％的细菌纤维素；余量为溶剂。水凝胶复合水溶液黏度高，成胶速度快，可通过涂抹的方式包裹在血管外壁上，大大降低了操作难度，适用于临床上移植手术中的复杂情况。血管外支架材料来源于生物基高分子，生物相容性优异，降解产物安全无毒，不存在过敏反应或者毒性反应的潜在危险。负载抑制内皮增生药物的水凝胶血管外支架除了对移植静脉的外支撑作用，还能通过药物防治静脉内膜过度增殖。

【技术实现步骤摘要】
一种涂抹式生物可降解血管外支架及其制备方法
本专利技术涉及一种血管外支架及其制备方法，具体涉及一种涂抹式生物可降解血管外支架及其制备方法，属于组织工程领域。
技术介绍
动脉粥样硬化是当今世界威胁人类健康、导致人群死亡的主要疾病之一。冠状动脉旁路移植手术是晚期冠心病患者的主要治疗方法。虽然动脉血管作为移植血管材料有其自身优势，但对大多数病人而言，自体大隐静脉仍然是必需的、最常用的移植血管材料。然而，手术后静脉桥血管突然承受较高动脉压力，血流动力学发生改变，管壁张力明显升高，桥血管过度扩张引起管壁损伤，在众多因素参与下，中膜平滑肌细胞增生并穿过血管内弹性层向内膜迁移，同时产生过量的细胞外基质，引起新内膜形成及管壁增厚，在此基础上逐渐形成粥样斑块，导致静脉桥血管出现晚期再狭窄甚至堵塞。血管外支架旨在限制静脉扩张、维持移植静脉和靶血管的内径一致性，稳定血流动力学，减少湍流，降低血栓发生率和减轻血管内膜中膜增生；血管外支架可以刺激血管外膜炎症产生，促进外膜滋养血管生成，减轻血管缺氧等损伤，促使增生平滑肌细胞向外膜迁徙，促进相关细胞因子和生长因子产生，减轻内膜增生，预防血管粥样硬化。用于制作血管外支架的材料从早期特氟龙纤维，不断演变为金属材料、生物可降解高分子材料，但是目前研究的血管外支架形式单一，多为制备成型的管状物，在实际的临床应用中难以面对更复杂的情况，这无疑限制了血管外支架的临床应用。胶原是细胞外基质的主要结构蛋白之一，在生理条件下可以交联形成凝胶，但是较高的成本和较差的机械强度限制了它的应用。<br>
技术实现思路
针对现有的血管外支架形式单一，制备工艺复杂，不能适应临床上复杂情形的问题，本专利技术提供了一种具有抑制移植静脉内皮增殖并提高移植静脉远期通畅率的涂抹式可降解的人工血管外支架。该可涂抹式生物可降解血管外支架利用明胶优异的生物相容性，能够负载抑制血管内皮增生药物，使用外支架包绕静脉移植物，通过支架降解释放药物，达到抑制血管内膜增生的目的；结合支架材料提供的力学支撑，防止静脉扭曲，稳定血流动力学，减少湍流，达到防止移植静脉再狭窄的目的。本专利技术要求保护一种水凝胶复合溶液，其包括如下组分：10～20wt％的明胶；5～20wt％的生物酶；0.1～1wt％的细菌纤维素；余量为溶剂。另外，本专利技术还要求保护一种含有明胶的水凝胶复合溶液；或者，明胶在制备水凝胶复合溶液或在制备可降解血管支架或可降解血管外支架中的应用。具体的，所述水凝胶复合溶液为所述水凝胶复合溶液；所述生物酶为谷氨酰胺转氨酶；其能催化蛋白质(或多肽)之间发生共价交联；所述溶剂为无菌PBS溶液。所述无菌PBS溶液含KH2PO4、NaCl和Na2HPO4，pH值为7.2-7.4，15-30℃保存。所述水凝胶复合溶液中还包括药物；该药物可在使用时可根据病人不同的情况加入；所述药物具体为抑制内皮增生的药物；更具体选自紫杉醇、黄连素和雷帕霉素中至少一种；所述药物在所述水凝胶复合溶液中的浓度为1-15wt％。具体的，所述水凝胶复合溶液中，生物酶的含量为10-20wt％；具体为16.7％；所述明胶的含量为15wt％；所述细菌纤维素的含量为0.6wt％；所述药物的含量为1-10或1-5wt％；所述水凝胶复合溶液可为如下各组成的水凝胶复合溶液a-c中任意一种：以质量百分比计，所述水凝胶复合溶液a由明胶10.0％，细菌纤维素0.6％，抑制内皮增生药物1.0％，谷氨酰胺转氨酶16.7％和无菌PBS溶液71.7％组成。所述水凝胶复合溶液b由明胶15.0％，细菌纤维素0.6％，抑制内皮增生药物1.0％，谷氨酰胺转氨酶16.7％和无菌PBS溶液66.7％组成。所述水凝胶复合溶液c由明胶20.0％，细菌纤维素0.6％，抑制内皮增生药物1.0％，谷氨酰胺转氨酶16.7％和无菌PBS溶液61.7％组成。本专利技术提供的制备所述水凝胶复合溶液的方法，包括：将所述明胶、生物酶溶液、细菌纤维素和药物分别进行紫外照射，将除所述生物酶外其他组分与所述溶剂加热混匀，再加入所述生物酶，即得。上述方法步骤1)紫外照射步骤中，紫外照射的强度为30w/cm2；所述紫外照射的时间为12-24小时；所述加热混匀步骤中，加热温度为30-35℃；时间为30min-60min。本专利技术提供的制备血管外支架的方法，包括：将所述水凝胶复合溶液涂抹于目标物体的外表面，固化而得。上述方法所述固化步骤中，时间为小于60s；所述目标物体为人工血管或天然血管。上述目标物体为人工血管时，可先吻合，再涂抹固化。另外，本专利技术还要求保护由上述方法制备得到的血管外支架。本专利技术制备的涂抹式可降解血管外支架，具备良好生物相容性，理化性能可以调控并且可以实现常温药物包埋。本专利技术具有以下显著的有益效果：1、血管外支架材料基于生物基高分子，生物相容性优异，可以与细胞良好复合，降解产物安全无毒，不存在过敏反应或者毒性反应的潜在危险。2、水凝胶复合水溶液黏度高，成胶速度快，可通过涂抹的方式包裹在血管外壁上，大大降低了操作难度，适用于临床上移植手术中的复杂情况。3、含抑制内皮增生药物的水凝胶血管外支架除了对移植静脉的外支撑作用，还能通过药物防治静脉内膜过度增殖。4、本专利技术提供的涂抹式可降解血管外支架可用于冠状旁路移植手术中限制静脉扩张、维持移植静脉和靶血管的内径一致性，稳定血流动力学，减少湍流，预防血栓形成，具有重要的应用价值。附图说明图1为本专利技术血管外支架的剪切变稀性能表征；图2为本专利技术血管外支架的多孔结构的扫描电镜图；图3为本专利技术血管外支架的力学性能表征图；图4为本专利技术中血管外支架离体大隐静脉涂抹示意图。图5为本专利技术血管外支架的细胞相容性表征图。图6为本专利技术血管外支架的细胞毒性测试图。图7为本专利技术血管外支架动物实验手术示意图。图8为本专利技术血管外支架植入术后超声流速测定图。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进行说明，但本专利技术并不局限于此，凡在本专利技术的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。其中，所用细菌纤维素为奇宏科技有限公司出售的产品，牌号为BC，直径50-100nm，长度为10000-20000nm，成分为纤维素，表面基团为-OH，外观为乳白/凝胶；所述明胶为生物用明胶材料，购于上海阿拉丁生化科技有限公司，具体为G108395明胶，用于微生物学，胶强度～250gBloom；所用谷氨酰胺转氨酶购于郑州莫达化工产品有限公司。下述实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。实施例1、血本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水凝胶复合溶液，包括如下组分：/n10～20wt％的明胶；/n5～20wt％的生物酶；/n0.1～1wt％的细菌纤维素；/n余量为溶剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种水凝胶复合溶液，包括如下组分：
10～20wt％的明胶；
5～20wt％的生物酶；
0.1～1wt％的细菌纤维素；
余量为溶剂。


2.含有明胶的水凝胶复合溶液；或者，
明胶在制备水凝胶复合溶液或在制备可降解血管支架或可降解血管外支架中的应用。


3.根据权利要求2所述的水凝胶复合溶液或应用，其特征在于：所述水凝胶复合溶液为权利要求1或权利要求4或5所述水凝胶复合溶液。


4.根据权利要求1-3任一所述的水凝胶复合溶液或应用，其特征在于：所述生物酶为谷氨酰胺转氨酶；
所述溶剂为无菌PBS溶液。


5.根据权利要求1-4任一所述的水凝胶复合溶液或应用，其特征在于：所述水凝胶复合溶液中还包括药物；
所述药物具体为抑制内皮增生的药物；更具体选自紫杉醇、黄连素和雷帕霉素中至少一种；
所述药物在所述水凝胶复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚培，周游，
申请(专利权)人：中国人民大学，
类型：发明
国别省市：北京;11