一种多孔可降解血管及其制备方法技术

本发明专利技术的目的在于提出一种用湿法纺丝工艺制备的一种多孔可降解血管及其制备方法，所发明专利技术的血管由中空纤维制成，具有表面粗糙、多孔、利于血管细胞的粘附与生长，具有再生血管组织的作用。制备方法简单、经济，适合工业化生产。所述的血管内径为0.01mm～1cm，外经为0.02mm～2m，厚度0.01mm～5mm。将PCL原料与添加剂，共同溶解于有机溶剂中，在一定温度下，制成均匀透明的纺丝溶液。将纺丝溶液先静置脱泡半小时再注入到纺丝设备中，注入芯液，进行湿法纺丝。将中空纤维在洗涤液中继续浸没0.5min～48h，以去除残余芯液与添加剂。再用去离子水反复清洗，再浸泡0.5min～48h小时，真空干燥，截取制得血管支架。

【技术实现步骤摘要】
—种多孔可降解血管及其制备方法
技术介绍
心血管类疾病严重危害人类身体健康。其主要的治疗方法是血管搭桥手术,需要各种直径的血管移植物作为修补材料。因此，血管重建在临床外科中具有十分重要的地位。自1952年Voorhees首次研制成功维纟仑人造血管,这种方法确实起到了一定的效果,但是这种人造血管会阻碍正常血管结构的形成。其它非降解如PTFE和Dacron等也阻碍了血管细胞形成胶原和弹性蛋白，在血管的长期应用过程中这些合成材料将成为物理障碍。另外L' Heureux等人在1998年构建了用无支架的组织工程血管。将平滑肌细胞和成纤维细胞放入含有抗坏血酸的培养系统内分别培养，一段时间后形成薄的平滑肌细胞组织片和成纤维细胞组织片。将它们分别缠绕在同一轴上，形成内面是平滑肌细胞层、外面是成纤维细胞层的复合管。再在平滑肌细胞层内表面种植内皮细胞，这样就形成了在结构上与自体血管基本相似的具有三层结构的血管移植物。由于它的细胞外基质是培养细胞自 己生成的，所以具有良好的力学强度；而由于没有合成材料的参与，它可以减低感染及机体免疫排斥反应的发生，有利于提高远期通畅率。但是，临床试验后，发现它也存在着比较明显的缺点。它容易引起血栓，而且获得该血管替代物也需要较长的时间。所以，对它的研究也出现了瓶颈，无支架的全细胞生物血管还是没有能够广泛应用组织工程血管的研究，在近年来取得了较大的进展。它是应用种子细胞和相关的细胞外基质(extracellularmatrix, ECM)为原料,采用组织工程技术,将细胞种植于三维血管支架上，使之黏附、分化、生长，并分泌ECM，来构建具有组织相容性好、无免疫原性、具有生长潜能、耐久性长、可塑性强，以及不易钙化、感染和血栓形成的有生命力的血管替代物，为心血管外科血管移植物开辟一条新的来源。在移植的过程中，组织工程血管内皮化是成功的关键，这取决于种植的血管内皮细胞在组织工程血管表面的黏附、生长和分化能力，既要通过高密度种植、培养使其在血管表面形成单层融合细胞，又要保证血管植入体内后，既能耐受血流的冲刷，尽量保持内膜的完整性，还要保证培养内皮细胞具有正常分化功能。其次，构建类似动脉搏动的仿生应力环境，也是培养功能化组织工程血管的关键。因为不同的应力刺激环境对组织工程血管的干细胞的生长迁移、血管支架内的营养渗透以及血管塑形等方面具有明显不同的影响，组织工程血管形成的最合适应力刺激是正常动脉的节律性搏动环境。一般来说，理想的组织工程血管支架材料应该具有以下特点无毒性，即无论材料本身还是其降解产物都不能产生炎症和毒性反应；良好的生物相容性；生物可降解性及降解可调节性；不引起机体免疫排斥反应；可塑性和一定的机械强度；良好的表面活性，即具有三维立体多孔结构，有利于细胞粘附、生长、增殖。总之，在构建组织工程血管时必须提供具有特定三维的立体(管状)支架，作为血管细胞种植的基质材料，使接种细胞能定位、贴附、局域化生长增殖，同时材料可使细胞在支架空间分布排列有序，分化具有特定功能并合成适当的细胞外基质(ECM)，再者组织工程血管移植机体内时支架材料还应兼有力学支持功能，抗血流压力等。此类材料根据来源及性质可分为生物材料和人工合成材料。聚己内酯(PCL)是一种比较理想的组织工程支架材料，聚己内酯(PCL)的是一种可生物降解的脂肪族聚酯，具有良好的生物相容性。它是一种理想支架材料，对机体无毒，植入后逐渐吸收，最终降解为CO2和H2O和良好的机械性能(Tadic et al. Comparison ofdifferent methods for the preparation of porous bone substitution materialsandstructural investigations by synchrotron (micro)-computer tomography.Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. 2004, 35)。具有优良的药物通过性、良好的生物相容性和力学性能，这些性质使其在药物控制释放领域有一定的应用潜力，如可用作体内植入材料以及药物控释材料。目前已经获得美国FDA的批准。在骨科固定、组织修复材料及药物控制释放体系等领域也有重大贡献。本专利技术利用湿法纺丝制备PCL中空纤维膜来作为组织工程血管。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种用湿法纺丝工艺制备的中空纤维，所专利技术的血管支架具有表面粗糙、多空、利于血管细胞的粘附与生长，具有再生血管组织的作用。制备方法简单、经济，适合工业化生产。 所述的血管内径为0. 01mm Icm,外经为0. 02mm 2m,厚度0. 01mm 5mm。本专利技术的制备一种可降解人造血管的方法，包括如下步骤将PCL原料与添加剂，共同溶解于有机溶剂中，在一定温度下，用磁力搅拌器搅拌成均匀透明的纺丝溶液。PCL原料与添加剂的重量份数为5 40 ;有机溶剂为95 60 ；PCL与添加剂的重量比率为1/9 9/1 ；所述PCL原料可降解聚酯重均分子量为I 300万,分子量分布指数2 5,杂质重量含量为1%以下；所述添加剂为有机物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇(PVA)等或无机材料如碳酸钙、氯化钠、碳酸氢铵等一种或一种以上。所述的有机溶剂为四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、甲酸甲酯、六氟异丙醇、三氟乙醇、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、三氟乙酸中的一种或几种混合溶剂；所述的一定温度为10 100°C。将聚合物纺丝溶液先静置脱泡半小时再注入到纺丝釜内，连接至如图I所示的推进器上；再安装纺丝头，注入芯液，打开推动芯液流动的如图I所示高压推动装置，待芯液流动稳定时，再启动推进器。进行湿法纺丝；所述的芯液为乙醇、甲醇、丙酮、水中的一种；所述的高压推动装置可为氮气、二氧化碳、氦气中的一种；所述的推进器为电动推进器、旋转螺杆中的一种。进行湿法纺丝，用凝固浴接收中空纤维，将纤维牵引通过导丝罗拉和导丝辊，绕至卷绕机上。纤维均勻稳定时，调节卷绕机至理想转速；所述的凝固浴可以为水、乙醇、甲醇、丙酮中一种以上。将纤维取下，在洗涤液中继续浸没0. 5min 48h，以去除残余芯液与添加剂。再用去离子水反复清洗，再浸泡0. 5min 48h小时，真空干燥，截取制得血管支架；所述的洗涤液为水、乙醇、丙酮、甲醇、乙酸乙酯中一种以上。该中空纤维可用于血管支架、透析过滤材料、心脏支架、脑血管、神经导管等领域。专利技术益处I.生物可降解中空纤维，不光具有无毒害、无刺激性、化学稳定性好、降解、不引起炎症、无过敏反应、生物相容性好、不致癌、重金属含量低、PH值小，不引起溶血和凝血等性能。而且具有所需的物理、力学性能和加工性能、并能经受消毒处理。并且植入不需再次取出，减少病人痛苦；2.通过湿法纺丝工艺制备的血管，具有操作方法简单、经济成本较低，能工业化生产；3.所述所制备的中空纤维基人造血管具有良好的生物相容性与组织再生能力；与人体坏损组织再生相匹配的降解速率；能较好模拟血管的组织结构，表面粗糙，大孔，利于细胞粘附，爬行、分化与增殖；达到所需修补组织或器官的强度和临床可操作性。较大的孔隙能够保证人体内的中性白细胞通过修补支架的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用湿法纺丝工艺制备的一种多孔可降解血管及其制备方法，其特征是血管由中空纤维制成，血管内径为0.01mm～1cm，外经为0.02mm～2m，厚度0.01mm～5mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯淑芹，
申请(专利权)人：冯淑芹，
类型：发明
国别省市：