專利名稱：靜電紡與編織技術(shù)相結(jié)合制備復(fù)合人工血管支架的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬人工血管支架的制備領(lǐng)域，特別是涉及一種靜電紡與編織技術(shù)相結(jié)合制備復(fù) 合人工血管支架的方法。
技術(shù)背景近年來(lái)冠心病、動(dòng)脈閉塞性疾病等血管疾病的發(fā)病率日益增加，人工血管移植術(shù)作為 治療血管疾病的主要手段備受重視。然而，人工血管特別是直徑小于6mm的小口徑人工血 管移植人體內(nèi)后缺乏生長(zhǎng)活性，不能隨宿主情況進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，而且易導(dǎo)致栓塞。因此，采用組織工程技術(shù)制作出內(nèi)層有完整內(nèi)皮覆蓋、外層便于平滑肌細(xì)胞增長(zhǎng)有活 性的小口徑血管，才是能夠取得滿意的相容性和長(zhǎng)期的通暢率的有效方法之一。這就要求 血管內(nèi)層不僅應(yīng)有一定的孔隙便于內(nèi)皮細(xì)胞粘附及增長(zhǎng)，而且也應(yīng)盡可能的平滑以便減小 管壁對(duì)血液的阻力以及血液對(duì)管壁的沖刷，而靜電紡技術(shù)則是一種很好的選擇。血管外層 與體液的相容性主要靠平滑肌細(xì)胞來(lái)完成的，而靜電紡出的血管內(nèi)層孔隙太小，平滑肌細(xì) 胞無(wú)法鉆入，僅靠物理粘附的細(xì)胞很容易脫落，這就需要編織出更大孔隙的血管外層以便 平滑肌細(xì)胞可以深入牢固生長(zhǎng)，編織技術(shù)無(wú)疑可以滿足這樣的需求。靜電方技術(shù)于1934年由美國(guó)人Formhals發(fā)明之后一直被廣泛應(yīng)用于制備組織工程支 架，而編織工藝應(yīng)用于血管支架的制備也已有文獻(xiàn)報(bào)道。但迄今為止，采用靜電紡技術(shù)與 編織技術(shù)結(jié)合的方法制備血管支架還未見報(bào)道。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種靜電紡與編織技術(shù)相結(jié)合制備復(fù)合人工血管支架的方法，該 方法可用于制備多層纖維復(fù)合人工血管支架，以期用于組織工程支架的研究及應(yīng)用。本發(fā)明的一種靜電紡與編織技術(shù)相結(jié)合制備復(fù)合人工血管支架的方法，包括下列步驟a) 溶液的制備將需紡絲的聚合物溶于溶劑之中，經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢柚镣耆芙猓玫秸扯冗m中的6%~10% (克/毫升)溶液；b) 內(nèi)層的制備利用靜電紡絲技術(shù)將配制好的溶液在靜電紡絲參數(shù)控制下，制備出形態(tài)良好、直徑分 布范圍可調(diào)的納米纖維絲，釆用滾筒接收裝置收集，作為管狀支架的內(nèi)層；c) 外層的制備利用編織設(shè)備將絲狀的成品纖維材料編織成管狀，作為管狀支架外層；d) 采用熱定型或涂覆復(fù)合手段將靜電紡成的內(nèi)層與編織成的外層復(fù)合在一起；e) 采用生物種植技術(shù)，在支架內(nèi)層種植人內(nèi)皮細(xì)胞，在支架外層種植人平滑肌細(xì)胞，經(jīng)細(xì) 胞培養(yǎng)后，血管支架制備完畢。所述步驟a)中的聚合物是生物可降解聚合物，是聚L-乳酸/聚e-已內(nèi)酯共聚物 [P(LLA-CL)]、聚E-已內(nèi)酯(PCL)、聚酯酰胺、殼聚糖、膠原蛋白中的一種或幾種。所述的溶劑是三氟乙醇、六氟異丙醇、三氟乙酸中的一種或幾種。所述步驟b)中的靜電紡絲參數(shù)是電壓為12-20kv，電場(chǎng)距離為60-200mm，紡絲速率 為0.5-1.5ml/h。所述步驟b)中的納米纖維絲粒徑范圍是30nm-3pm。所述步驟c)中的絲狀的成品纖維材料是PLLA (聚L-乳酸)、PLGA (聚乳酸-聚羥乙 酸)中的一種或幾種。所述步驟c)中的編織參數(shù)是編織機(jī)為16-32錠，編織工藝角為30。 ~80° ，編織內(nèi)徑 為3-6mm規(guī)則結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明的有益效果(1) 本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，耗時(shí)短；(2) 制備的人工血管移植人體內(nèi)后生長(zhǎng)活性好，平滑肌細(xì)胞可以順著纖維生長(zhǎng)且能鉆入， 而且該血管能隨宿主情況進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，不易導(dǎo)致栓塞。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限 定的范圍。實(shí)施例1用電子天平稱取0.6g聚L-乳酸/聚e-已內(nèi)酯共聚物P (LLA-CL) [50:50](摩爾比)， 溶解于10ml的三氟乙醇中，攪拌振蕩至溶解完全，得到濃度為6% (克/毫升)的溶液；靜 電紡絲所配制的溶液，電壓為16kv，注射泵推進(jìn)速度為lml/h，接收距離為10cm，選用7 號(hào)針頭，鋁箔接地，采用滾筒接收裝置連接3mm的鋼管進(jìn)行收集，得到平均直徑為100nm 左右的靜電紡P (LLA-CL)納米纖維，作為管狀支架的內(nèi)層；選擇16錠編織機(jī)，采用70 °的編織工藝角，編織內(nèi)徑為4mm規(guī)則結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化參數(shù)，利用編織設(shè)備將絲狀的PLLA成品纖維材料編織成管狀，作為管狀支架外層；采用熱定型復(fù)合手段將靜電紡成的內(nèi)層與 編織成的外層復(fù)合在一起；采用生物種植技術(shù)，在支架內(nèi)層種植內(nèi)皮細(xì)胞，在支架外層種 植平滑肌細(xì)胞，經(jīng)過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)后，血管支架制備完畢。實(shí)施例2用電子天平稱取0.7gP (LLA-CL) [75:25](摩爾比)，溶解于10ml的三氟乙醇中， 攪拌振蕩至溶解完全，得到濃度為7% (克/毫升)的溶液；靜電紡絲所配制的溶液，電壓 為18kv，注射泵推進(jìn)速度為lml/h，接收距離為12cm，選用7號(hào)針頭，鋁箔接地，采用滾 筒接收裝置連接3mm的鋼管進(jìn)行收集，得到平均直徑為100nm左右的靜電紡P(LLA-CL) 納米纖維，作為管狀支架的內(nèi)層；選擇32錠編織機(jī)，采用80°的編織工藝角，編織內(nèi)徑 為4mm規(guī)則結(jié)構(gòu)的編織參數(shù)，利用編織設(shè)備將絲狀的PLGA (聚乳酸-聚羥乙酸)成品纖 維材料編織成管狀，作為管狀支架外層；采用涂覆復(fù)合手段將靜電紡成的內(nèi)層與編織成的 外層復(fù)合在一起；采用生物種植技術(shù)，在支架內(nèi)層種植內(nèi)皮細(xì)胞，在支架外層種植平滑肌 細(xì)胞，經(jīng)過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)后，血管支架制備完畢。實(shí)施例3用電子天平稱取0.8gPCL (聚￡-已內(nèi)酯)，溶解于10ml的三氟乙醇中，攪拌振蕩至溶 解完全，得到濃度為8% (克/毫升)的溶液；靜電紡絲所配制的溶液，電壓為20kv，注射 泵推進(jìn)速度為lml/h，接收距離為15cm，選用7號(hào)針頭，鋁箔接地，采用滾筒接收裝置連 接3mm的鋼管進(jìn)行收集，得到平均直徑為100nm左右的靜電紡PCL納米纖維，作為管狀 支架的內(nèi)層；選擇16錠編織機(jī)，采用60°的編織工藝角，編織內(nèi)徑為4mm規(guī)則結(jié)構(gòu)的編 織參數(shù)，利用編織設(shè)備將絲狀的PLLA成品纖維材料編織成管狀，作為管狀支架外層；采 用熱定型復(fù)合手段將靜電紡成的內(nèi)層與編織成的外層復(fù)合在一起；采用生物種植技術(shù)，在 支架內(nèi)層種植內(nèi)皮細(xì)胞，在支架外層種植平滑肌細(xì)胞，經(jīng)過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)后，血管支架制備完 畢。
權(quán)利要求
1. 一種靜電紡與編織技術(shù)相結(jié)合制備復(fù)合人工血管支架的方法，包括下列步驟a)溶液的制備將需紡絲的聚合物溶于溶劑之中，經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢柚镣耆芙猓?％～10％(克/毫升)溶液；b)內(nèi)層的制備利用靜電紡絲技術(shù)將配制好的溶液在靜電紡絲參數(shù)控制下，制備納米纖維絲，采用滾筒接收裝置收集，作為管狀支架的內(nèi)層；c)外層的制備利用編織設(shè)備將絲狀的成品纖維材料編織成管狀，作為管狀支架外層；d)采用熱定型或涂覆復(fù)合手段將靜電紡成的內(nèi)層與編織成的外層復(fù)合在一起；e)采用生物種植技術(shù)，在支架內(nèi)層種植人內(nèi)皮細(xì)胞，在支架外層種植人平滑肌細(xì)胞，經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)后，血管支架制備完畢。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡與編織技術(shù)相結(jié)合制備復(fù)合人工血管支架的方法，其特 征在于所述步驟a)中的聚合物是生物可降解聚合物，是聚L-乳酸/聚s-已內(nèi)酯共聚物 P(LLA-CL)、聚E-已內(nèi)酯PCL、聚酯酰胺、殼聚糖、膠原蛋白中的一種或幾種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡與編織技術(shù)相結(jié)合制備復(fù)合人工血管支架的方法，其特 征在于所述的溶劑是三氟乙醇、六氟異丙醇、三氟乙酸中的一種或幾種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡與編織技術(shù)相結(jié)合制備復(fù)合人工血管支架的方法，其特 征在于所述步驟b)中的靜電紡絲參數(shù)是電壓為12-20kv，電場(chǎng)距離為60-200mm，紡絲 速率為0.5-1.5ml/h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡與編織技術(shù)相結(jié)合制備復(fù)合人工血管支架的方法，其特 征在于所述步驟b)中的納米纖維絲粒徑范圍是30nm-3pm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡與編織技術(shù)相結(jié)合制備復(fù)合人工血管支架的方法，其特 征在于所述步驟c)中的絲狀的成品纖維材料是聚L-乳酸PLLA、聚乳酸-聚羥乙酸PLGA 中的一種或幾種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電紡與編織技術(shù)相結(jié)合制備復(fù)合人工血管支架的方法，其特 征在于所述步驟c)中的編織參數(shù)是編織機(jī)為16-32錠，編織工藝角為30。 ~80° ,編織 內(nèi)徑為3-6mm規(guī)則結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種靜電紡與編織技術(shù)相結(jié)合制備復(fù)合人工血管支架的方法，包括配6％～10％(克/毫升)聚合物紡絲溶液；利用靜電紡絲技術(shù)將配制好的溶液在靜電紡絲參數(shù)控制下，制備納米纖維絲，采用滾筒接收裝置收集，作為管狀支架的內(nèi)層；利用編織設(shè)備將絲狀的成品纖維材料編織成管狀，作為管狀支架外層；采用熱定型或涂覆復(fù)合手段將靜電紡成的內(nèi)層與編織成的外層復(fù)合在一起；用生物種植技術(shù)，在支架內(nèi)層種植人內(nèi)皮細(xì)胞，在支架外層種植人平滑肌細(xì)胞，經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)，血管支架制備完畢。本方法簡(jiǎn)單，耗時(shí)短，制備的人工血管移植人體內(nèi)后生長(zhǎng)活性好，平滑肌細(xì)胞可以順著纖維生長(zhǎng)且能鉆入，且該血管能隨宿主情況進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，不易導(dǎo)致栓塞。
文檔編號(hào)D03D3/00GK101264349SQ20081003650
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者張建松, 莫秀梅, 錢永芳 申請(qǐng)人:東華大學(xué)