一種高彈性抗折皺人造血管制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及人造血管的制備方法，特別涉及一種植入人體后不易彎折形成死角且不易造成堵塞，有良好的抗血栓性和生物相容性的高彈性抗褶皺人造血管制備方法，屬于生物醫(yī)學工程技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著人類生活條件的提高，血管類疾病的發(fā)病率也日益增加，治療血管類疾病有效手段之一就是血管移植。醫(yī)學上一般取自身的靜脈血管來替換已經壞死的動脈血管，但人造血管可以在無法獲取自身靜脈血管的前提下，用人造血管來連接血管的兩斷端，維持人正常的血液輸送，使血液循環(huán)得以恢復。
[0003]中國專利公開號CN102698320A，公開日期為2012年10月3日，發(fā)明名稱為:一種聚四氟乙烯納米化新型材料的應用，該發(fā)明是在聚四氟乙烯基底上層層自組裝功能化MWNT薄膜，臨床上將多壁碳納米管與PTFE血管材料相結合，在動物實驗中可以減輕人造血管植入術后血管內膜增生程度，提高血管的通暢率，但是在搭橋手術中使用小口徑的PTFE血管，其通暢率非常低，極易堵塞血管，且血管的彈性和順應性較差。
[0004]中國專利公開號CN1522676A，公開日期為2004年8月25日，發(fā)明名稱為:抗折型機織人造血管及其制造方法，該發(fā)明是在管的外壁具有以挑紗方式將經紗間隔地挑成一個個紗圈，紗圈以螺旋狀或網(wǎng)狀排列于管的外壁，其優(yōu)點是:可以提高人造血管的抗折、抗壓強度。該血管工藝復雜，成本較高，且經瑋交織密度大，血管的彈性受到限制，且紗線之間無粘接，形成微孔，易滲血，使用前需預凝，無法滿足臨床使用要求。
[0005]中國專利公開號CN101007186A，公開日期為2007年8月1日，發(fā)明名稱為:一種織物增強的復合人造血管，該發(fā)明將管狀織物包埋在由聚氨酯和超細蛋白質粉體組成的人造血管骨架中，且在表面接枝磺酸跟基團，其優(yōu)點是提高人造血管的抗?jié)B透性、血液相容性和組織相容性，但是該發(fā)明采用浸提法制備人造血管，存在兩端壁厚差別較大，使用過程中容易形成血栓，抗折皺能力不夠等缺陷。
[0006]中國專利公開號CN103156707B，公開日期為2015年8月5日，發(fā)明名稱為一種人造血管制備裝置，該發(fā)明介紹了采用一種中空雙層裝置，使人造血管在雙層夾縫中固化成型，其優(yōu)點是該方法制備的人造血管尺寸可控，內外徑尺寸精確，同軸度高，壁厚均勻，適合于各規(guī)格人造血管的制備，但是，該裝置結構復雜，制備流程繁瑣，條件要求較高。
[0007]中國專利公開號CN102008755B，公開日期為2011年4月13日，發(fā)明名稱為一種聚對苯二甲酸乙二酯與聚氨酯復合人工血管及其制備，該發(fā)明由聚對苯二甲酸乙二酯與聚氨酯混合溶液通過靜電紡絲裝置制備而成，將兩種具有不同力學特性的材料混合在一起制備成廣品可以彌補單一材料廣品的缺點，因此該發(fā)明制備的人造血管具有強力尚、彈性和順應性大、生物相容性好，抗凝血性強，細胞粘附性大等特點，但是通過靜電紡裝置制備耗時較長，制備條件要求較高，制得的人造血管抗折皺性能較差。
[0008]中國專利公布號CN103933609，公布日期為2014年7月23日，發(fā)明名稱為一次成型的聚氨酯人造血管及其制備方法，該方法由聚氨酯經過牽伸制備成長絲后再經卷繞成型，通過該方法得到的人造血管壁厚均勻性良好，但是軸向的強力較弱，僅依靠粘結的方式形成血管壁是很難抵抗血壓的沖擊，同時抗折皺性能有待近一步提高。
[0009]有鑒如此，提供一種工藝簡單且能保證人造血管長時間的通暢率，防止彎折成死角并具有良好強力和順應性的人造血管具有十分重要的意義。

【發(fā)明內容】

[0010]針對以上存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型的高彈性抗折皺人造血管的制備方法。為實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的技術方案為:
一種高彈性抗折皺人造血管的制備方法，所述制備方法按以下步驟進行:
1.一種高彈性抗折皺人造血管的制備方法，其特征在于:所述高彈性抗折皺人造血管的制備方法按以下步驟進行:a.溶液的制備
將質量比為10:90-30:70的聚己內酯和聚氨酯共同溶于N，N-二甲基酰胺溶劑中，經過充分攪拌直至完全溶解，制備成固體質量分數(shù)為10-20%的溶液，將溶液置于真空度為
0.05-0.1MPa的環(huán)境中2_5小時，得到脫泡溶液。
[0011]其中，所述的聚氨酯為CorethaneTM或B1nate? 80A或B1nate? 90A中的一種。
[0012]b.波紋管結構的制備
將經步驟a制備好的脫泡溶液加入到帶有計量栗的容器中，經計量栗擠出，容器出液口的孔徑為0.3-lmm，擠出的溶液進入凝固浴中預凝成半固化長絲1，預凝長度為30-50cm，預凝時間為10-20S，將半固化長絲1牽引至旋轉的圓柱體模具上，并在模具表面螺旋并肩卷繞，卷繞的半固化長絲1與平行于圓柱體模具且均勻分布在圓柱體模具表面的聚氨酯長絲2按一沉一浮或一沉兩浮或兩沉一浮的規(guī)律進行排列相交，聚氨酯長絲2在圓柱體模具表面呈對稱均勻分布；將卷繞后的圓柱體模具浸泡在蒸餾水中8-12h后放置在10-20° C環(huán)境中干燥12_15h，即可在圓柱體表面形成波紋管狀結構。
[0013]其中，脫泡溶液擠出速度為10_22ml/h。
[0014]凝固浴為蒸餾水與無水乙醇的混合物，且蒸餾水與無水乙醇質量比為80:20-50:50ο
[0015]圓柱體模具的直徑為4-8mm，長度為300_800mm。
[0016]圓柱體模具旋轉速度為15-50轉/min。
[0017]聚氨酯長絲的根數(shù)為2根或4根或6根或8根。
[0018]c.人造血管雛形
將b中的半固化長絲1牽引至旋轉的附有干燥波紋管的圓柱體模具上，使其螺旋并肩卷繞在旋轉的波紋管表面，卷繞的半固化長絲1與平行于圓柱體模具且均勻分布在波紋管表面的聚氨酯長絲2按一沉一浮或一沉兩浮或兩沉一浮的規(guī)律進行排列相交，聚氨酯長絲2在波紋管表面呈對稱均勻分布，即可在圓柱體模具表面形成人造血管雛形。
[0019]d.人造血管的形成
將步驟c中得到的人造血管雛形先放置在蒸餾水中浸泡8-12h，再放置在10-20°C的環(huán)境中干燥12-15h，然后將圓柱體模具取出，即可得到高彈性抗折皺人造血管。
[0020]本發(fā)明制備的高彈性抗折皺人造血管主要成分為聚己內酯和聚氨酯，其中聚氨酯的分子鏈由軟段和硬段兩部分組成，軟段一般由柔順性好的聚醚、聚酯等組成，故聚氨酯材料具有良好的彈性，保證了血液在血管中順暢流動，并快速的將動能轉化成彈性勢能再轉化為動能，推動血液的流動，減少血栓的形成。聚氨酯材料具有良好的耐候性，使得其使用壽命長達15-20年；聚己內酯是一種強度較高，具有很好的生物相容性的無毒無害材料。將兩種具有不同力學特征的材料混合在一起制備成產品可以彌補單一材料產品的缺點，添加適量的聚已內酯可增加聚氨酯材料的強力，提高聚氨酯材料克服形變的能力，因此本發(fā)明制備的人造血管克服了滌綸人造血管彈性差的難題，彌補了純聚氨酯材料人造血管易發(fā)生彎折的問題，保證了長期臨床使用的要求。血管中聚已內酯含量越高，血管的強度越大，但隨著聚已內酯材料的增加，血管的彈性下降，因此聚己內酯的含量不適宜超過溶質的30%，故將聚己內酯與聚氨酯的質量比固定為10:90-30:70。
[0021]本發(fā)明人造血管制備時，脫泡溶液在凝固浴中預凝固時間為10-20S，若脫泡溶液在凝固浴中經過的時間過長，則脫泡溶液越容易完全固化，導致卷繞過程中的半固化長絲彼此間粘結效果較差，人造血管容易出現(xiàn)縫隙影響其抗?jié)B透性；若脫泡溶液在凝固浴中經過的時間過短，則脫泡溶液預凝固程度較低，在卷繞過程中半固化長絲強力太低影響卷繞，當脫泡溶液在凝固浴中預凝固時間為10-20S時，脫泡溶液表面剛好固化成形且內部仍是流體狀態(tài)，相鄰長絲之間粘結效果最佳，保證了人造血管的抗?jié)B透性。
[0022]本發(fā)明人造血管制備時，凝固浴中蒸餾水與無水乙醇質量比為80:20-50:50，脫泡溶液中的溶劑可與蒸餾水和無水乙醇發(fā)生快速交換，因此，選擇蒸餾水和無水乙醇作為凝固浴可以將溶劑從脫泡溶液中置換出來，從而完成對脫泡溶液的預固化；脫泡溶液中的溶劑與蒸餾水的交換速度大于與無水乙醇的交換速度，交換速度越快，脫泡溶液固化速度也越快，但是固化長絲的表面就越不光滑影響長絲質量；交換速度越慢，脫泡溶液固化速度也越慢，固化長絲表面也越光滑但是影響生產效率；因此當蒸餾水與無水乙醇質量比為80:20-50:50時，固化速度適中，既保證了半固化長絲的質量又保證生產效率。
[0023]本發(fā)明制備過程中凝固浴的溫度為15-40°C，若凝固浴的溫度超過40°C，則凝固浴中的酒精容易揮發(fā)，影響凝固浴的成分配比，進而影響脫泡溶液的固化，不利于人造血管的成型。
[0024]本發(fā)明人造血管制備時，可選擇不同直徑的圓柱體模具來滿足不同直徑人造血管的要求；也可選擇成形次數(shù)來滿足不同厚度的人造血管的要求。
[0025]本發(fā)明人造血管制備時，脫泡溶液擠出速度為10_25ml/h，旋轉的圓柱體模具的轉速為15-50轉/min。卷繞速度影響人造血管的成型，與脫泡溶液的擠出速度相互影響，只有當兩者的速度達到一個合