CN101264349A - 静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法，包括：配6％～10％(克/毫升)聚合物纺丝溶液；利用静电纺丝技术将配制好的溶液在静电纺丝参数控制下，制备纳米纤维丝，采用滚筒接收装置收集，作为管状支架的内层；利用编织设备将丝状的成品纤维材料编织成管状，作为管状支架外层；采用热定型或涂覆复合手段将静电纺成的内层与编织成的外层复合在一起；用生物种植技术，在支架内层种植人内皮细胞，在支架外层种植人平滑肌细胞，经细胞培养，血管支架制备完毕。本方法简单，耗时短，制备的人工血管移植人体内后生长活性好，平滑肌细胞可以顺着纤维生长且能钻入，且该血管能随宿主情况进行适应性调整，不易导致栓塞。
Description
技术领域
本发明属人工血管支架的制备领域，特别是涉及一种静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法。
背景技术
近年来冠心病、动脉闭塞性疾病等血管疾病的发病率日益增加，人工血管移植术作为治疗血管疾病的主要手段备受重视。然而，人工血管特别是直径小于6mm的小口径人工血管移植人体内后缺乏生长活性，不能随宿主情况进行适应性调整，而且易导致栓塞。
因此，采用组织工程技术制作出内层有完整内皮覆盖、外层便于平滑肌细胞增长有活性的小口径血管，才是能够取得满意的相容性和长期的通畅率的有效方法之一。这就要求血管内层不仅应有一定的孔隙便于内皮细胞粘附及增长，而且也应尽可能的平滑以便减小管壁对血液的阻力以及血液对管壁的冲刷，而静电纺技术则是一种很好的选择。血管外层与体液的相容性主要靠平滑肌细胞来完成的，而静电纺出的血管内层孔隙太小，平滑肌细胞无法钻入，仅靠物理粘附的细胞很容易脱落，这就需要编织出更大孔隙的血管外层以便平滑肌细胞可以深入牢固生长，编织技术无疑可以满足这样的需求。
静电方技术于1934年由美国人Formhals发明之后一直被广泛应用于制备组织工程支架，而编织工艺应用于血管支架的制备也已有文献报道。但迄今为止，采用静电纺技术与编织技术结合的方法制备血管支架还未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法，该方法可用于制备多层纤维复合人工血管支架，以期用于组织工程支架的研究及应用。
本发明的一种静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法，包括下列步骤：
a)溶液的制备
将需纺丝的聚合物溶于溶剂之中，经过充分搅拌至完全溶解，得到粘度适中的6％～10％(克/毫升)溶液；
b)内层的制备
利用静电纺丝技术将配制好的溶液在静电纺丝参数控制下，制备出形态良好、直径分布范围可调的纳米纤维丝，采用滚筒接收装置收集，作为管状支架的内层；
c)外层的制备
利用编织设备将丝状的成品纤维材料编织成管状，作为管状支架外层；
d)采用热定型或涂覆复合手段将静电纺成的内层与编织成的外层复合在一起；
e)采用生物种植技术，在支架内层种植人内皮细胞，在支架外层种植人平滑肌细胞，经细胞培养后，血管支架制备完毕。
所述步骤a)中的聚合物是生物可降解聚合物，是聚L-乳酸/聚ε-己内酯共聚物[P(LLA-CL)]、聚ε-己内酯(PCL)、聚酯酰胺、壳聚糖、胶原蛋白中的一种或几种。
所述的溶剂是三氟乙醇、六氟异丙醇、三氟乙酸中的一种或几种。
所述步骤b)中的静电纺丝参数是电压为12-20kv，电场距离为60-200mm，纺丝速率为0.5-1.5ml/h。
所述步骤b)中的纳米纤维丝粒径范围是30nm-3μm。
所述步骤c)中的丝状的成品纤维材料是PLLA(聚L-乳酸)、PLGA(聚乳酸-聚羟乙酸)中的一种或几种。
所述步骤c)中的编织参数是编织机为16-32锭，编织工艺角为30°～80°，编织内径为3-6mm规则结构。
本发明的有益效果：
(1)本发明的制备方法简单，耗时短；
(2)制备的人工血管移植人体内后生长活性好，平滑肌细胞可以顺着纤维生长且能钻入，而且该血管能随宿主情况进行适应性调整，不易导致栓塞。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
用电子天平称取0.6g聚L-乳酸/聚ε-己内酯共聚物P(LLA-CL)[50∶50](摩尔比)，溶解于10ml的三氟乙醇中，搅拌振荡至溶解完全，得到浓度为6％(克/毫升)的溶液；静电纺丝所配制的溶液，电压为16kv，注射泵推进速度为1ml/h，接收距离为10cm，选用7号针头，铝箔接地，采用滚筒接收装置连接3mm的钢管进行收集，得到平均直径为100nm左右的静电纺P(LLA-CL)纳米纤维，作为管状支架的内层；选择16锭编织机，采用70°的编织工艺角，编织内径为4mm规则结构的最优化参数，利用编织设备将丝状的PLLA成品纤维材料编织成管状，作为管状支架外层；采用热定型复合手段将静电纺成的内层与编织成的外层复合在一起；采用生物种植技术，在支架内层种植内皮细胞，在支架外层种植平滑肌细胞，经过细胞培养后，血管支架制备完毕。
实施例2
用电子天平称取0.7g P(LLA-CL)[75∶25](摩尔比)，溶解于10ml的三氟乙醇中，搅拌振荡至溶解完全，得到浓度为7％(克/毫升)的溶液；静电纺丝所配制的溶液，电压为18kv，注射泵推进速度为1ml/h，接收距离为12cm，选用7号针头，铝箔接地，采用滚筒接收装置连接3mm的钢管进行收集，得到平均直径为100nm左右的静电纺P(LLA-CL)纳米纤维，作为管状支架的内层；选择32锭编织机，采用80°的编织工艺角，编织内径为4mm规则结构的编织参数，利用编织设备将丝状的PLGA(聚乳酸-聚羟乙酸)成品纤维材料编织成管状，作为管状支架外层；采用涂覆复合手段将静电纺成的内层与编织成的外层复合在一起；采用生物种植技术，在支架内层种植内皮细胞，在支架外层种植平滑肌细胞，经过细胞培养后，血管支架制备完毕。
实施例3
用电子天平称取0.8g PCL(聚ε-己内酯)，溶解于10ml的三氟乙醇中，搅拌振荡至溶解完全，得到浓度为8％(克/毫升)的溶液；静电纺丝所配制的溶液，电压为20kv，注射泵推进速度为1ml/h，接收距离为15cm，选用7号针头，铝箔接地，采用滚筒接收装置连接3mm的钢管进行收集，得到平均直径为100nm左右的静电纺PCL纳米纤维，作为管状支架的内层；选择16锭编织机，采用60°的编织工艺角，编织内径为4mm规则结构的编织参数，利用编织设备将丝状的PLLA成品纤维材料编织成管状，作为管状支架外层；采用热定型复合手段将静电纺成的内层与编织成的外层复合在一起；采用生物种植技术，在支架内层种植内皮细胞，在支架外层种植平滑肌细胞，经过细胞培养后，血管支架制备完毕。
Claims (7)
1.一种静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法，包括下列步骤：
a)溶液的制备
将需纺丝的聚合物溶于溶剂之中，经过充分搅拌至完全溶解，得6％～10％(克/毫升)溶液；
b)内层的制备
利用静电纺丝技术将配制好的溶液在静电纺丝参数控制下，制备纳米纤维丝，采用滚筒接收装置收集，作为管状支架的内层；
c)外层的制备
利用编织设备将丝状的成品纤维材料编织成管状，作为管状支架外层；
d)采用热定型或涂覆复合手段将静电纺成的内层与编织成的外层复合在一起；
e)采用生物种植技术，在支架内层种植人内皮细胞，在支架外层种植人平滑肌细胞，经细胞培养后，血管支架制备完毕。
2.根据权利要求1所述的静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法，其特征在于：所述步骤a)中的聚合物是生物可降解聚合物，是聚L-乳酸/聚ε-己内酯共聚物P(LLA-CL)、聚ε-己内酯PCL、聚酯酰胺、壳聚糖、胶原蛋白中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法，其特征在于：所述的溶剂是三氟乙醇、六氟异丙醇、三氟乙酸中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法，其特征在于：所述步骤b)中的静电纺丝参数是电压为12-20kv，电场距离为60-200mm，纺丝速率为0.5-1.5ml/h。
5.根据权利要求1所述的静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法，其特征在于：所述步骤b)中的纳米纤维丝粒径范围是30nm-3μm。
6.根据权利要求1所述的静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法，其特征在于：所述步骤c)中的丝状的成品纤维材料是聚L-乳酸PLLA、聚乳酸-聚羟乙酸PLGA中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法，其特征在于：所述步骤c)中的编织参数是编织机为16-32锭，编织工艺角为30°～80°，编织内径为3-6mm规则结构。
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