本发明专利技术公开了一种聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯复合人工血管及其制备方法，属于生物医学工程领域。本发明专利技术的人工血管由聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯通过带有搅拌器的静电纺丝装置制备而成。制得的人工血管是一种带有微孔结构的管状物。人工血管中聚氨酯的加入在不破坏聚对苯二甲酸乙二酯材料强力的条件下提高血管的弹性，增加人工血管的顺应性，达到临床使用的要求。本发明专利技术的聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯人工血管具有强力高、弹性和顺应性大、生物相容性好，抗凝血性强，细胞粘附性大，能够满足大、小口径人工血管临床使用的要求。本发明专利技术的制备工艺简单、实用、适应各种不同力学性能要求人工血管的制备。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯复合人工血管及其制备方法，属 于生物医学工程领域。
技术介绍
人体内的血液循环为各个器官输送营养和氧气，收集人体内的废物并将其排除 体内。血管负责将心脏与其他组织连接起来，为血液的流动提供通道，调整循环系统 的局部平衡。当人体血管出现破损或堵塞时，血液无法继续为局部的组织提供营养和氧 气，导致组织坏死，最终威胁到人体的生命。因而，血管由于动脉硬化，老化或破损不 能正常工作时，需要采用人工血管进行置换、搭桥或介入等外科手术进行治疗。继1952年Voorhees成功的将多孔结构维纶人工血管应用在动物体内后，许多科 研工作者研究出各种新材料和各种新型加工方法，并应用在人工血管中，推动了人工血 管研究的快速发展。目前，涤纶和膨化聚四氟乙烯制备的大口径(> 6mm)人工血管已 经在临床上应用，并取得了一定效果。涤纶是由聚对苯二甲酸乙二酯通过熔融纺丝方法而获得。使用织造(机织或针 织)的方法将涤纶长丝制备成大口径人造血管。涤纶具有很高的强力能够满足人工血管 强力的要求，但是弹性较差，制备的人工血管在径向上的弹性和顺应性无法与人体真实 血管相匹配，在使用中容易导致组织增生而使血管堵塞。采用织造的方法制备涤纶人工 血管主要目的是为了改善涤纶人工血管的弹性，增加血管表面孔隙率和提高内皮细胞的 粘附能力。通过织造方法获得的涤纶人造血管在外力的作用下可以发生变形，增加血管 的弹性。但是由织造方法获得的血管在弹性上的改善程度是有限的，仍然无法满足小口 径人工血管使用的要求及进一步提高大口径人工血管长时间通畅率的目标。为了进一步 提高涤纶人工血管的长时间通畅率，降低血管移植后出现组织增生的机率，通过其他方 法来增加涤纶人工血管的弹性和顺应性是十分必要的。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术的目的在于制备一种具有良好弹性的人工血管，达到临 床使用的要求。为了实现上述目的本专利技术的技术方案为一种聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯复合人工血管，人工血管是指由聚对苯二甲 酸乙二酯与聚氨酯混合溶液通过静电纺丝装置制备形成的具有微孔结构的管状物，其 中，人工血管的组份为聚对苯二甲酸乙二酯60-95份聚氨酯5-40份其中，所述的聚氨酯为CorethaneTM、Bionate 80A、Bionate 90A、Chronoflex AR、Chronoflex CL、Tecoflex 、Elast Eon、Cardiomat 或 Avcothane。所述人工血管的内径为Imm 30mm ；3所述人工血管的壁厚为ΙΟΟμιη 1.5mm;聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯复合人工血管的制备过程如下a溶液的制备将聚对苯二甲酸乙二酯60-95份和聚氨酯5-40份共同溶于六氟异丙醇溶剂中， 经过充分搅拌至完全溶解，制成质量分数为5 12%的纺丝原液；b人工血管的制备将经a制备的纺丝原液装入到带有搅拌器的静电纺丝装置中，采用滚筒模具作为 接受装置，纺丝原液被搅拌器搅拌的过程中经纺丝喷嘴以0.1-2ml/h的速度喷出，进入电 压为15-25KV，距离为50-300mm的高压电场区，形成聚对苯二甲酸乙二酯和聚氨酯的复 合纤维，收集在做旋转和直线往复运动的滚筒模具上，形成带有微孔的人工血管结构，其中，所述复合纤维直径为50nm 100 μ m ；所述搅拌器的转速为10 50转/min ；所述滚筒模具的旋转速度为10 100转/min ；所述滚筒模具的直线往复运动的速度为100mm/min 500mm/min。所述的滚筒模具的轴线垂直于静电纺丝设备的喷嘴。c将经滚筒模具收集后的人工血管结构取下，放置在10 30°C的蒸馏水中浸泡 3 6h，每隔Ih使用新鲜的蒸馏水替换掉原有的浸泡液，浸泡后的人工血管放入到40 60°C真空条件下进行干燥，干燥6 IOh后即制成聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯的人工血管。由于采用以上技术方案，本专利技术制备的聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯复合人工 血管主要成份为聚对苯二甲酸乙二酯和聚氨酯，其中聚对苯二甲酸乙二酯材料是一种具 有很好强力和很好耐磨性的材料，而聚氨酯材料是一种具有良好弹性的材料，将两种具 有不同力学特性的材料混合在一起制备成产品可以弥补单一材料产品的缺点，因此本发 明制备的聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯人工血管具有良好的弹性和力学性能，能够满足 临床使用的要求，可以克服临床中使用的涤纶人工血管弹性差的难题。在人工血管加工 过程，使用搅拌器一边对纺丝原液进行搅拌，一边进行纺丝，实现了聚对苯二甲酸乙二 酯和聚氨酯两种材料混合与纺丝的同步，保持两种材料混合均勻，防止出现分层。搅拌 器的速度控制在10 50转/min，既可以起到使聚合物混合均勻的作用，同时也不会影响 纺丝速度。制备的每根纳米纤维中既含有具有很好强度的聚对苯二甲酸乙二酯材料，同 时也含有具有很好弹性的聚氨酯。人工血管中聚氨酯含量的多少决定了血管的弹性。血 管中聚氨酯含量越高，血管的弹性越好。但是随着聚氨酯含量的增加，血管的拉伸强度 下降，因此人工血管中聚氨酯的含量不适宜超过40%。制备的人工血管主要用在临床上 替换人体内损坏的自然血管，人工血管的内径必须与人体自然血管的直径保持一致。本 专利技术中主要依靠旋转滚筒的直径来控制血管的内径，通过更换不同直径的滚筒模具达到 制备不同内径的人工血管。血管壁的厚度是由加工时间来决定。在加工过程中，纺丝的 速度恒定，纺丝时间越长，滚筒表面接受到的聚合物越多，人工血管的壁厚也越厚。人 体真实血管的壁厚一般为100 μ m 1.5mm，通过控制纺丝速度和纺丝时间获得与人体血 管壁厚相似的厚度。旋转和直线往复运动的滚筒模具是人造血管的接受装置，直接决定 了血管的形状和壁厚的均勻程度。滚筒的转速为10 100转/min和直线往复运动的速度为100mm/min 500mm/min可以保证获得具有壁厚均勻的人工血管。由于本专利技术采 用临床使用的涤纶材料和具有良好生物相容性和抗凝血性的聚氨酯材料，因此制备的复 合人工血管具有很好的生物相容性，抗凝血性，细胞粘附性，弹性和顺应性，能够满足 临床使用的要求。本专利技术的聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯人工血管具有强力高、弹性和顺应性 大、生物相容性好，抗凝血性强，细胞粘附性大，能够满足大、小口径人工血管临床使 用的要求。本专利技术的制备工艺简单、实用、适应各种不同力学性能要求人工血管的制 备。附图说明附图是制备聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯人工血管的静电纺丝装置结构示意图其中微量注射泵1溶液缸2搅拌器3纺丝原液4喷嘴5高压电场区6滚筒模具具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。一种聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯复合人工血管，人工血管是指由聚对苯二甲 酸乙二酯与聚氨酯混合溶液通过静电纺丝装置制备形成的具有微孔结构的管状物，其 中，人工血管的组份为聚对苯二甲酸乙二酯60-95份聚氨酯5-40份其中，所述的聚氨酯为CorethaneTM、Bionate 80A、Bionate 90A、Chronoflex AR、Chronoflex CL、Tecoflex 、Elast Eon、Cardiomat 或 Avcothane。聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯复合人工血管的制备过程如下a溶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯复合人工血管，其特征在于：人工血管是指由聚对苯二甲酸乙二酯与聚氨酯混合溶液通过静电纺丝装置制备形成的具有微孔结构的管状物，其中，人工血管的组份为聚对苯二甲酸乙二酯 ６０－９５份聚氨酯 ５－４０份其中，所述的聚氨酯为ＣｏｒｅｔｈａｎｅＴＭ、Ｂｉｏｎａｔｅ＊８０Ａ、Ｂｉｏｎａｔｅ＊９０Ａ、Ｃｈｒｏｎｏｆｌｅｘ ＡＲ、Ｃｈｒｏｎｏｆｌｅｘ ＣＬ、Ｔｅｃｏｆｌｅｘ＊、Ｅｌａｓｔ Ｅｏｎ、Ｃａｒｄｉｏｍａｔ或Ａｖｃｏｔｈａｎｅ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐卫林，杨红军，叶青，王珍珍，崔卫钢，李文斌，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：83
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