本發(fā)明屬于血管支架的制備領(lǐng)域,具體涉及一種雙層血管支架的制備方法。
背景技術(shù):
動(dòng)脈硬化、栓塞、老化以及破損等血管疾病是世界范圍內(nèi)致死率極高的疾病。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計(jì),2013年全球大約有1700萬人死于心腦血管疾病,其中發(fā)展中國家占到80%?!吨袊难懿?bào)告2013》顯示,我國心腦血管疾病患者有2.3億,每年死于心腦血管疾病的人數(shù)約為350萬,占各類疾病死因的41%。
血管移植手術(shù)是血管疾病治療的一個(gè)重要手段。目前,臨床使用的血管移植物主要包括自體血管及非降解性合成材料管兩類。盡管自體血管替換病變血管的術(shù)后效果滿意,但卻由于來源有限和供區(qū)創(chuàng)傷等原因難以滿足臨床需求。以滌綸和膨體聚四氟乙烯等非降解性高分子聚合物制備的人工血管在高速血流、低阻力的大、中動(dòng)脈血管移植中效果良好,但在小口徑血管(內(nèi)徑小于6 mm)移植中易產(chǎn)生內(nèi)膜增生、術(shù)后栓塞等并發(fā)癥,導(dǎo)致遠(yuǎn)期通暢率低。血管疾病治療的理想目標(biāo)是在血管病損部位再生出新的血管組織,組織工程的發(fā)展為其實(shí)現(xiàn)提供了可行性,構(gòu)建能引導(dǎo)小口徑血管再生的多孔支架是臨床的迫切需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,現(xiàn)提供一種能夠承受血流的沖擊,能良好的與周圍組織融合;能為血管組織修復(fù)細(xì)胞的遷移、粘附、生長(zhǎng)及功能發(fā)揮創(chuàng)造了良好的微環(huán)境,具有促進(jìn)血管再生和重建的活性的雙層血管支架的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種雙層血管支架的制備方法,其創(chuàng)新點(diǎn)在于:包括靜電紡絲溶液的制備、靜電紡絲、管狀支架的制備、乙醇處理和冷凍干燥步驟,完成雙層血管支架的制備;具體步驟如下:
(1)靜電紡絲溶液的制備:
a.將絲素多孔材料以六氟異丙醇為溶劑,配置成濃度為9%w/v的溶液,用保鮮膜密封后,充分?jǐn)嚢韬箪o置去除氣泡后,常溫下保存?zhèn)溆茫?/p>
b.將聚己內(nèi)酯加入到六氟異丙醇和CH2CL2的混合溶劑中,使用磁力攪拌器攪拌,使其混合均勻,配置得到濃度為7%w/v的紡絲溶液,靜置去除氣泡后常溫下保存,備用;所述六氟異丙醇和CH2CL2的混合體積比為8:2;
(2)靜電紡絲:采用同軸靜電紡絲技術(shù),使得纖維具備皮/芯結(jié)構(gòu),所述皮層為絲素,芯層為聚己內(nèi)酯;
(3)管狀支架的制備:首先用直徑1mm的金屬棒作為接收裝置接收絲素/聚己內(nèi)酯皮/芯纖維,金屬棒外繞有直徑為0.5mm金屬銅絲,轉(zhuǎn)速為100-1000rpm,金屬棒接收1-2小時(shí)后,形成支架內(nèi)層,然后輔以金屬圓盤作為引導(dǎo)電極接收絲素/聚己內(nèi)酯皮/芯纖維,形成支架外層,所述接收時(shí)間為2-3小時(shí),所述圓盤轉(zhuǎn)速為3000rmp;靜電紡纖維卷繞在金屬轉(zhuǎn)軸上,形成雙層管狀支架;
(4)乙醇處理:將制備的管狀支架連同接收的金屬棒一起放入濃度為80%的乙醇中浸泡2小時(shí);
(5)冷凍干燥:將乙醇處理后的管狀支架和金屬棒一同放入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥2天,所述冷凍干燥機(jī)的溫度為-50℃,然后將管狀支架從金屬棒中取下備用。
進(jìn)一步的,所述靜電紡絲設(shè)有兩套供液系統(tǒng),一套用于推送絲素溶液,另一套用于推送聚己內(nèi)酯溶液,所述皮層絲素溶液的推送速度為1.8ml/h,芯層聚己內(nèi)酯溶液的推送速度為0.6ml/h,所述紡絲距離為12cm,紡絲電壓為12kv;所述靜電紡絲用噴絲頭為自制的同軸針頭。
進(jìn)一步的,所述靜電紡絲用噴絲頭為一個(gè)內(nèi)外同軸的噴絲頭,所述噴絲頭的內(nèi)直徑為0.3mm和1.2mm;所述噴絲頭固定在橫動(dòng)裝置上,進(jìn)行橫動(dòng)來回往復(fù)移動(dòng),所述移動(dòng)速度為5mm/min,所述橫動(dòng)距離為5cm。
本發(fā)明的有益效果如下:
(1)本發(fā)明制備的支架內(nèi)徑約為2 mm,壁厚約為650μm,由疏密排列的兩層纖維組成,其中內(nèi)層為緊密、均勻、無序排列的纖維,外層由疏松、均勻、定向排列的纖維組成,從而形成了有功能性分區(qū)的血管支架。
(2)本發(fā)明的血管支架的徑向和軸向拉伸斷裂強(qiáng)度分別約為5.6 MPa和3.6 MPa,徑向基軸向斷裂伸長(zhǎng)率分別約為88%和140%,縫合強(qiáng)度及爆破壓分別為1.8 N和3.4 MPa,滿足臨床對(duì)血管再生支架力學(xué)性能的要求;
(3)本發(fā)明的血管支架能夠承受血流的沖擊,能良好的與周圍組織融合;并且本發(fā)明的雙層血管支架為血管組織修復(fù)細(xì)胞的遷移、粘附、生長(zhǎng)及功能發(fā)揮創(chuàng)造了良好的微環(huán)境,具有促進(jìn)血管再生和重建的活性。
附圖說明
圖1為靜電紡絲成紗裝置示意圖。;
圖2為本發(fā)明的雙層血管支架示意圖;
圖3為實(shí)施例1所得的雙層血管支架示意圖。;
圖4為實(shí)施例2所得的雙層血管支架示意圖。
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式,熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
如圖1所示為本發(fā)明靜電紡絲成紗裝置結(jié)構(gòu)示意圖,包括上下兩個(gè)橫動(dòng)裝置,噴絲頭1,轉(zhuǎn)軸3、金屬圓盤4和電機(jī)5,噴絲頭1固定安裝在上橫動(dòng)裝置2上,圓盤4與電機(jī)5固定連接,電機(jī)5固定安裝在下橫動(dòng)裝置6上,靜電紡絲時(shí),上橫動(dòng)裝置2帶著噴絲頭1橫向移動(dòng),紡絲,下橫動(dòng)裝置6帶著電機(jī)5和圓盤4做相同方向上的移動(dòng),移動(dòng)速度一致,圓盤4在電機(jī)5的帶動(dòng)下,進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)紡得的絲進(jìn)行加捻,轉(zhuǎn)軸3的單方向轉(zhuǎn)動(dòng),將加捻后的纖維進(jìn)行卷繞在轉(zhuǎn)軸3上。
靜電紡絲設(shè)有兩套供液系統(tǒng),一套用于推送絲素溶液,另一套用于推送聚己內(nèi)酯溶液,皮層鋼纖溶液的推送速度為1.8ml/h,芯層聚己內(nèi)酯溶液的推送速度為0.6ml/h,紡絲距離為12cm,紡絲電壓為12kv;靜電紡絲用噴絲頭1為自制的同軸針頭。
靜電紡絲用噴絲頭1為一個(gè)內(nèi)外同軸的噴絲頭1,噴絲頭1的內(nèi)直徑為0.3mm和 1.2mm;噴絲頭1固定在上橫動(dòng)裝置2上,進(jìn)行橫動(dòng)來回往復(fù)移動(dòng),移動(dòng)速度為5mm/min,橫動(dòng)距離為5cm。
實(shí)施例1
一種雙層血管支架的制備方法,包括靜電紡絲溶液的制備、靜電紡絲、管狀支架的制備、乙醇處理和冷凍干燥步驟,完成雙層血管支架的制備;具體步驟如下:
(1)靜電紡絲溶液的制備:
a.將絲素多孔材料以六氟異丙醇為溶劑,配置成濃度為9%w/v的溶液,用保鮮膜密封后,充分?jǐn)嚢韬箪o置去除氣泡后,常溫下保存?zhèn)溆茫?/p>
b.將聚己內(nèi)酯加入到六氟異丙醇和CH2CL2的混合溶劑中,使用磁力攪拌器攪拌,使其混合均勻,配置得到濃度為7%w/v的紡絲溶液,靜置去除氣泡后常溫下保存,備用;六氟異丙醇和CH2CL2的混合體積比為8:2;
(2)靜電紡絲:采用同軸靜電紡絲技術(shù),使得纖維具備皮/芯結(jié)構(gòu),皮層為絲素,芯層為聚己內(nèi)酯;
(3)管狀支架的制備:首先用直徑1mm的金屬棒作為接收裝置接收絲素/聚己內(nèi)酯皮/芯纖維,金屬棒外繞有直徑為0.5mm金屬銅絲,轉(zhuǎn)速為100rpm,1小時(shí)后,輔以金屬圓盤作為引導(dǎo)電極接收絲素/聚己內(nèi)酯皮/芯纖維,接收時(shí)間為3小時(shí), 圓盤轉(zhuǎn)速為3000rmp;靜電紡纖維卷繞在金屬轉(zhuǎn)軸上,形成管狀支架;
(4)乙醇處理:將制備的管狀支架連同接收的金屬棒一起放入濃度為80%的乙醇中浸泡2小時(shí);
(5)冷凍干燥:將乙醇處理后的管狀支架和金屬棒一同放入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥2天,冷凍干燥機(jī)的溫度為-50℃,然后將管狀支架從金屬棒中取下備用。
本實(shí)施例制得的雙層血管支架的力學(xué)性能為:
實(shí)施例2
一種雙層血管支架的制備方法,包括靜電紡絲溶液的制備、靜電紡絲、管狀支架的制備、乙醇處理和冷凍干燥步驟,完成雙層血管支架的制備;具體步驟如下:
(1)靜電紡絲溶液的制備:
a.將絲素多孔材料以六氟異丙醇為溶劑,配置成濃度為9%w/v的溶液,用保鮮膜密封后,充分?jǐn)嚢韬箪o置去除氣泡后,常溫下保存?zhèn)溆茫?/p>
b.將聚己內(nèi)酯加入到六氟異丙醇和CH2CL2的混合溶劑中,使用磁力攪拌器攪拌,使其混合均勻,配置得到濃度為7%w/v的紡絲溶液,靜置去除氣泡后常溫下保存,備用;六氟異丙醇和CH2CL2的混合體積比為8:2;
(2)靜電紡絲:采用同軸靜電紡絲技術(shù),使得纖維具備皮/芯結(jié)構(gòu),皮層為絲素,芯層為聚己內(nèi)酯;
(3)管狀支架的制備:首先用直徑1mm的金屬棒作為接收裝置接收絲素/聚己內(nèi)酯皮/芯纖維,金屬棒外繞有直徑為0.5mm金屬銅絲,轉(zhuǎn)速為100 rpm,2小時(shí)后,輔以金屬圓盤作為引導(dǎo)電極接收絲素/聚己內(nèi)酯皮/芯纖維,接收時(shí)間為2小時(shí),圓盤轉(zhuǎn)速為3000rmp;靜電紡纖維卷繞在金屬轉(zhuǎn)軸上,形成管狀支架;
(4)乙醇處理:將制備的管狀支架連同接收的金屬棒一起放入濃度為80%的乙醇中浸泡2小時(shí);
(5)冷凍干燥:將乙醇處理后的管狀支架和金屬棒一同放入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥2天,冷凍干燥機(jī)的溫度為-50℃,然后將管狀支架從金屬棒中取下備用。
本實(shí)施例制得的雙層血管支架的力學(xué)性能為:
本發(fā)明制備的支架內(nèi)徑約為2 mm,壁厚約為650μm,由疏密排列的兩層纖維組成,其中內(nèi)層為緊密、均勻、無序排列的纖維,外層由疏松、均勻、定向排列的纖維組成,從而形成了有功能性分區(qū)的血管支架。本發(fā)明的血管支架的力學(xué)性能滿足臨床對(duì)血管再生支架力學(xué)性能的要求;本發(fā)明的血管支架能夠承受血流的沖擊,能良好的與周圍組織融合;并且本發(fā)明的雙層血管支架為血管組織修復(fù)細(xì)胞的遷移、粘附、生長(zhǎng)及功能發(fā)揮創(chuàng)造了良好的微環(huán)境,具有促進(jìn)血管再生和重建的活性。
上述實(shí)施例只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并不是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制,只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案,均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。