System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种兼具修复与监测功能的心脏支架及其制备方法技术_技高网
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一种兼具修复与监测功能的心脏支架及其制备方法技术

技术编号:40033699 阅读:4 留言:0更新日期:2024-01-16 18:38
本发明专利技术提供一种兼具修复与监测功能的心脏支架及其制备方法,步骤为:向DMF和丙酮混合溶剂中加入PLA粉末,得到PLA纺丝溶液;静电纺PLA纳米纤维膜;配置载药P(VDF‑TrFE)纺丝溶液;静电纺载药P(VDF‑TrFE)/PLA复合纳米纤维;等离子处理载药P(VDF‑TrFE)/PLA复合纳米纤维支架;明胶包覆载药P(VDF‑TrFE)/PLA复合纳米纤维支架,制得被明胶包裹的载药P(VDF‑TrFE)/PLA复合纳米纤维支架,即兼具修复与监测功能的心脏支架;采用静电纺丝技术制备具有压电效应和生物活性的心脏支架,在促进功能组织发挥作用的同时,提供实时监测信息,发挥生物支架和传感监测的双重功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于心脏植入材料,具体涉及一种兼具修复与监测功能的心脏支架及其制备方法


技术介绍

1、心血管疾病是心脏血管和脑血管疾病的统称,具有较高的患病率、致残率和死亡率,严重威胁人类的生命健康。心肌梗死在心血管疾病中占有相当大的比例,主要病因是心肌局部血液受阻,从而造成心肌组织损伤,形成不可收缩的癫痕组织,并导致心脏泵血功能永久性损伤,进一步发展为慢性心力衰竭。目前,心脏移植手术被认为是治疗终末期心功能衰竭最有效的方法,其可帮助患者恢复心脏功能,但供体心脏来源稀缺、手术成本高,且供体心脏与受体之间还可能发生免疫排斥反应,出现发热、移植部位胀痛和移植器官功能衰退等副作用,降低患者存活率,限制了其广泛应用。

2、心脏组织支架作为一种心脏植入材料,可以用来替代梗死心脏的受损区域。其具有多尺度和三维组织结构,机械稳定性好,能够促进心肌细胞整齐排列,并产生同步收缩和各向异性电波传播。但传统的心脏支架材料的力学性能较差、缺乏电传导性,无法对心脏收缩活动进行监测,而使用集成传感监测的心脏支架的制作也是一个费时、复杂的过程。


技术实现思路

1、针对现有技术中力学性能较差、缺乏电传导性,无法对心脏收缩活动进行监测,而使用集成传感监测的心脏支架的制作也是一个费时、复杂的过程等不足,本专利技术设计一种兼具修复与监测功能的心脏支架,利用静电纺丝技术将载有血管内皮细胞生长因子(vegf)的聚偏氟乙烯-三氟乙烯(p(vdf-trfe))共聚物沉积在聚乳酸(pla)纳米纤维膜上,再利用明胶包覆,制成载药p(vdf-trfe)/pla复合纳米纤维支架材料。该支架具有柔韧性好、成本低、重量轻、生物相容性好等优点,其纤维结构提供了支持细胞生长和粘附的微观形态,特定的生长因子vegf可促进细胞进一步成熟与分化,高孔隙率允许细胞渗透并促进细胞增殖,在促进功能组织发挥作用的同时,能够提供实时监测信息,发挥了生物支架和传感监测的双重功能。

2、为实现上述目的,本申请通过以下技术方案予以实现:

3、一种兼具修复与监测功能的心脏支架的制备方法,具体步骤包括:

4、(1)配制pla纺丝溶液

5、将dmf和丙酮混合制得溶剂,加入pla粉末,加热搅拌至完全溶解,得到pla纺丝溶液;

6、(2)静电纺丝制得pla纳米纤维膜

7、将步骤(1)的pla纺丝溶液倒入注射器中,并将铝箔纸覆于平板收集装置上,设置纺丝电压、纺丝距离、挤出速率,静电纺丝制得到pla纳米纤维膜;

8、(3)配置载药p(vdf-trfe)纺丝溶液

9、将dmf和丙酮混合制得溶剂,加入p(vdf-trfe)粉末,加热搅拌至完全溶解,得到p(vdf-trfe)溶液,将vegf溶解到水相葡聚糖溶液中制得水相溶液,然后将p(vdf-trfe)溶液与水相溶液混合,过夜搅拌制得均匀的含有vegf药物的纺丝液;

10、(4)静电纺载药p(vdf-trfe)/pla复合纳米纤维

11、将步骤(3)的含有vegf药物的纺丝溶液倒入注射器中,并将步骤(2)制得的pla纳米纤维膜覆于滚筒收集装置上,设置纺丝电压、纺丝距离、挤出速率、滚筒转速,静电纺丝制得到负载vegf的p(vdf-trfe)/pla复合纳米纤维支架;

12、(5)等离子处理载药p(vdf-trfe)/pla复合纳米纤维支架

13、将步骤(4)的负载vegf的p(vdf-trfe)/pla复合纳米纤维支架置于真空箱中干燥,去除残留有机溶剂后,再置于含nh3的等离子体处理机中进行表面改性;

14、(6)明胶包覆载药p(vdf-trfe)/pla复合纳米纤维支架

15、在步骤(5)表面改性后的负载vegf的p(vdf-trfe)/pla复合纳米纤维支架表面滴加明胶水溶液,制备得到被明胶包裹的载药p(vdf-trfe)/pla复合纳米纤维支架,即兼具修复与监测功能的心脏支架。

16、优选的,步骤(1)中,所述dmf与丙酮质量比为3:2,搅拌温度为60-80℃,所述pla质量分数为2%-10%。

17、优选的,步骤(2)中,所述静电纺丝,纺丝针头内径0.15mm,外径0.31mm,其参数为:环境温度为18-20℃,纺丝电压为14-18kv,纺丝距离为8-16cm,挤出速率为0.60-0.80ml/h。

18、优选的,步骤(3)中,所述dmf与丙酮质量比为3:2,p(vdf-trfe)质量分数为12%-20%,搅拌温度为60-80℃,所述水相葡聚糖溶液浓度为3%-7%,vegf质量分数为0.32%-0.48%,所述p(vdf-trfe)溶液与水相葡聚糖溶液体积比为20:0.8-20:1.2。

19、优选的,步骤(4)中,所述静电纺丝,纺丝针头内径0.15mm,外径0.31mm,其参数为:环境温度为18-20℃,纺丝电压为14-18kv,纺丝距离为8-16cm,挤出速率为0.60-0.80ml/h,滚筒转速为300-1500转/min。

20、优选的,步骤(5)中,所述干燥时间16-24h,表面改性,等离子体处理机功率为20-60w,等离子体处理时间为20-60s。

21、优选的,步骤(6)中,所述滴加的明胶水溶液体积为4-12μl。

22、本申请还公开了使用上述任一制备方法制备得到的兼具修复与监测功能的心脏支架。

23、本专利技术的有益效果:

24、本专利技术制备的一种兼具修复与监测功能的心脏支架,其利用静电纺丝技术制备出明胶包覆负载vegf的p(vdf-trfe)/pla复合纳米纤维支架,可模拟天然的细胞外基质的结构和生物功能,为细胞的粘附、生长、繁殖、新陈代谢、形成新的组织和器官提供了各式支持;聚偏氟乙烯-三氟乙烯(p(vdf-trfe))共聚物中ptrfe可使pvdf中β相含量提高,进一步增大压电效应,产生内源电场,从而促进细胞的粘附与增殖;聚乳酸(pla)是一种新型生物可降解材料,具有良好生物相容性、抗拉强度和延展度。将p(vdf-trfe)沉积在pla纳米纤维膜上可提高复合纳米纤维支架的机械强度;生长因子药物血管内皮细胞生长因子(vegf)作为一种由细胞产生的人体所必需的信号蛋白,可刺激血管再生,并调节内皮细胞的增殖、迁移和存活。将vegf包覆进p(vdf-trfe)/pla纳米纤维支架中,有利于促进心脏组织的修复;明胶包覆载药p(vdf-trfe)/pla复合纳米纤维支架可进一步提高支架的亲水性能以及柔性。本专利技术的支架材料与聚左旋乳酸(plla)静电纺纳米纤维支架相比,细胞相对增殖率均超过100%,7天后增殖率最高可达182.3±1.76%,说明静电纺心脏支架具有良好的生物相容性与生物活性,且随着相对时间的增加和p(vdf-trfe)以及vegf含量的增高,细胞数量增加,说明静电纺心脏支架能够明显促进细胞的增殖与生长。

25、本专利技术采用静电纺丝技术制备出具有压电效应和生物本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种兼具修复与监测功能的心脏支架的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的兼具修复和监测功能的心脏支架的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述DMF与丙酮质量比为3:2,搅拌温度为60-80℃,所述PLA质量分数为2%-10%。

3.根据权利要求1所述的兼具修复和监测功能的心脏支架的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述静电纺丝,纺丝针头内径0.15mm,外径0.31mm,其参数为:环境温度为18-20℃,纺丝电压为14-18kV,纺丝距离为8-16cm,挤出速率为0.60-0.80ml/h。

4.根据权利要求1所述的兼具修复和监测功能的心脏支架的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述DMF与丙酮质量比为3:2,P(VDF-TrFE)质量分数为12%-20%,搅拌温度为60-80℃,所述水相葡聚糖溶液浓度为3%-7%,VEGF质量分数为0.32%-0.48%,所述P(VDF-TrFE)溶液与水相葡聚糖溶液体积比为20:0.8-20:1.2。

5.根据权利要求1所述的兼具修复和监测功能的心脏支架的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,所述静电纺丝,纺丝针头内径0.15mm,外径0.31mm,其参数为:环境温度为18-20℃,纺丝电压为14-18kV,纺丝距离为8-16cm,挤出速率为0.60-0.80ml/h,滚筒转速为300-1500转/min。

6.根据权利要求1所述的兼具修复和监测功能的心脏支架的制备方法,其特征在于:步骤(5)中,所述干燥时间16-24h,表面改性,等离子体处理机功率为20-60W,等离子体处理时间为20-60s。

7.根据权利要求1所述的兼具修复和监测功能的心脏支架的制备方法,其特征在于:步骤(6)中,所述滴加的明胶水溶液体积为4-12μL。

8.一种兼具修复与监测功能的心脏支架,其特征在于:使用权利要求1-7任意一项所述的制备方法制备得到。

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【技术特征摘要】

1.一种兼具修复与监测功能的心脏支架的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的兼具修复和监测功能的心脏支架的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述dmf与丙酮质量比为3:2,搅拌温度为60-80℃,所述pla质量分数为2%-10%。

3.根据权利要求1所述的兼具修复和监测功能的心脏支架的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述静电纺丝,纺丝针头内径0.15mm,外径0.31mm,其参数为:环境温度为18-20℃,纺丝电压为14-18kv,纺丝距离为8-16cm,挤出速率为0.60-0.80ml/h。

4.根据权利要求1所述的兼具修复和监测功能的心脏支架的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述dmf与丙酮质量比为3:2,p(vdf-trfe)质量分数为12%-20%,搅拌温度为60-80℃,所述水相葡聚糖溶液浓度为3%-7%,vegf质量分数为0.32%-0.48%,所述p(vdf...

【专利技术属性】
技术研发人员:付译鋆李朝威李大伟苏新陈鹏飞吴强张伟
申请(专利权)人:南通大学
类型:发明
国别省市:

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