CN106421921A - 一种双层血管支架的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双层血管支架的制备方法，其特征在于：包括静电纺丝溶液的制备、静电纺丝、管状支架的制备、乙醇处理、冷冻干燥步骤，完成双层血管支架的制备；本发明的优点在于：本发明的血管支架能够承受血流的冲击，能良好的与周围组织融合；并且本发明的双层血管支架为血管组织修复细胞的迁移、粘附、生长及功能发挥创造了良好的微环境，具有促进血管再生和重建的活性。本发明制备的支架内径约为2 mm，壁厚约为650μm，由疏密排列的两层纤维组成，其中内层为紧密、均匀、无序排列的纤维，外层由疏松、均匀、定向排列的纤维组成，从而形成了有功能性分区的血管支架。
Description
技术领域
本发明属于血管支架的制备领域，具体涉及一种双层血管支架的制备方法。
背景技术
动脉硬化、栓塞、老化以及破损等血管疾病是世界范围内致死率极高的疾病。据世界卫生组织估计，2013年全球大约有1700万人死于心脑血管疾病，其中发展中国家占到80%。《中国心血管病报告2013》显示，我国心脑血管疾病患者有2.3亿，每年死于心脑血管疾病的人数约为350万，占各类疾病死因的41%。
血管移植手术是血管疾病治疗的一个重要手段。目前，临床使用的血管移植物主要包括自体血管及非降解性合成材料管两类。尽管自体血管替换病变血管的术后效果满意，但却由于来源有限和供区创伤等原因难以满足临床需求。以涤纶和膨体聚四氟乙烯等非降解性高分子聚合物制备的人工血管在高速血流、低阻力的大、中动脉血管移植中效果良好，但在小口径血管（内径小于6 mm）移植中易产生内膜增生、术后栓塞等并发症，导致远期通畅率低。血管疾病治疗的理想目标是在血管病损部位再生出新的血管组织，组织工程的发展为其实现提供了可行性，构建能引导小口径血管再生的多孔支架是临床的迫切需求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，现提供一种能够承受血流的冲击，能良好的与周围组织融合；能为血管组织修复细胞的迁移、粘附、生长及功能发挥创造了良好的微环境，具有促进血管再生和重建的活性的双层血管支架的制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种双层血管支架的制备方法，其创新点在于：包括静电纺丝溶液的制备、静电纺丝、管状支架的制备、乙醇处理和冷冻干燥步骤，完成双层血管支架的制备；具体步骤如下：
（1）静电纺丝溶液的制备：
a.将丝素多孔材料以六氟异丙醇为溶剂，配置成浓度为9%w/v的溶液，用保鲜膜密封后，充分搅拌后静置去除气泡后，常温下保存备用；
b.将聚己内酯加入到六氟异丙醇和CH2CL2的混合溶剂中，使用磁力搅拌器搅拌，使其混合均匀，配置得到浓度为7%w/v的纺丝溶液，静置去除气泡后常温下保存，备用；所述六氟异丙醇和CH2CL2的混合体积比为8:2；
（2）静电纺丝：采用同轴静电纺丝技术，使得纤维具备皮/芯结构，所述皮层为丝素，芯层为聚己内酯；
（3）管状支架的制备：首先用直径1mm的金属棒作为接收装置接收丝素/聚己内酯皮/芯纤维，金属棒外绕有直径为0.5mm金属铜丝，转速为100-1000rpm，金属棒接收1-2小时后，形成支架内层，然后辅以金属圆盘作为引导电极接收丝素/聚己内酯皮/芯纤维，形成支架外层，所述接收时间为2-3小时，所述圆盘转速为3000rmp；静电纺纤维卷绕在金属转轴上，形成双层管状支架；
（4）乙醇处理：将制备的管状支架连同接收的金属棒一起放入浓度为80%的乙醇中浸泡2小时；
（5）冷冻干燥：将乙醇处理后的管状支架和金属棒一同放入冷冻干燥机中冷冻干燥2天，所述冷冻干燥机的温度为-50℃，然后将管状支架从金属棒中取下备用。
进一步的，所述静电纺丝设有两套供液系统，一套用于推送丝素溶液，另一套用于推送聚己内酯溶液，所述皮层丝素溶液的推送速度为1.8ml/h，芯层聚己内酯溶液的推送速度为0.6ml/h，所述纺丝距离为12cm，纺丝电压为12kv；所述静电纺丝用喷丝头为自制的同轴针头。
进一步的，所述静电纺丝用喷丝头为一个内外同轴的喷丝头，所述喷丝头的内直径为0.3mm和1.2mm；所述喷丝头固定在横动装置上，进行横动来回往复移动，所述移动速度为5mm/min，所述横动距离为5cm。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明制备的支架内径约为2 mm，壁厚约为650μm，由疏密排列的两层纤维组成，其中内层为紧密、均匀、无序排列的纤维，外层由疏松、均匀、定向排列的纤维组成，从而形成了有功能性分区的血管支架。
（2）本发明的血管支架的径向和轴向拉伸断裂强度分别约为5.6 MPa和3.6 MPa，径向基轴向断裂伸长率分别约为88%和140%，缝合强度及爆破压分别为1.8 N和3.4 MPa，满足临床对血管再生支架力学性能的要求；
（3）本发明的血管支架能够承受血流的冲击，能良好的与周围组织融合；并且本发明的双层血管支架为血管组织修复细胞的迁移、粘附、生长及功能发挥创造了良好的微环境，具有促进血管再生和重建的活性。
附图说明
图1为静电纺丝成纱装置示意图。；
图2为本发明的双层血管支架示意图；
图3为实施例1所得的双层血管支架示意图。；
图4为实施例2所得的双层血管支架示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
如图1所示为本发明静电纺丝成纱装置结构示意图，包括上下两个横动装置，喷丝头1，转轴3、金属圆盘4和电机5，喷丝头1固定安装在上横动装置2上，圆盘4与电机5固定连接，电机5固定安装在下横动装置6上，静电纺丝时，上横动装置2带着喷丝头1横向移动，纺丝，下横动装置6带着电机5和圆盘4做相同方向上的移动，移动速度一致，圆盘4在电机5的带动下，进行转动，对纺得的丝进行加捻，转轴3的单方向转动，将加捻后的纤维进行卷绕在转轴3上。
静电纺丝设有两套供液系统，一套用于推送丝素溶液，另一套用于推送聚己内酯溶液，皮层钢纤溶液的推送速度为1.8ml/h，芯层聚己内酯溶液的推送速度为0.6ml/h，纺丝距离为12cm，纺丝电压为12kv；静电纺丝用喷丝头1为自制的同轴针头。
静电纺丝用喷丝头1为一个内外同轴的喷丝头1，喷丝头1的内直径为0.3mm和1.2mm；喷丝头1固定在上横动装置2上，进行横动来回往复移动，移动速度为5mm/min，横动距离为5cm。
实施例1
一种双层血管支架的制备方法，包括静电纺丝溶液的制备、静电纺丝、管状支架的制备、乙醇处理和冷冻干燥步骤，完成双层血管支架的制备；具体步骤如下：
（1）静电纺丝溶液的制备：
a.将丝素多孔材料以六氟异丙醇为溶剂，配置成浓度为9%w/v的溶液，用保鲜膜密封后，充分搅拌后静置去除气泡后，常温下保存备用；
b.将聚己内酯加入到六氟异丙醇和CH2CL2的混合溶剂中，使用磁力搅拌器搅拌，使其混合均匀，配置得到浓度为7%w/v的纺丝溶液，静置去除气泡后常温下保存，备用；六氟异丙醇和CH2CL2的混合体积比为8:2；
（2）静电纺丝：采用同轴静电纺丝技术，使得纤维具备皮/芯结构，皮层为丝素，芯层为聚己内酯；
（3）管状支架的制备：首先用直径1mm的金属棒作为接收装置接收丝素/聚己内酯皮/芯纤维，金属棒外绕有直径为0.5mm金属铜丝，转速为100rpm，1小时后，辅以金属圆盘作为引导电极接收丝素/聚己内酯皮/芯纤维，接收时间为3小时, 圆盘转速为3000rmp；静电纺纤维卷绕在金属转轴上，形成管状支架；
（4）乙醇处理：将制备的管状支架连同接收的金属棒一起放入浓度为80%的乙醇中浸泡2小时；
（5）冷冻干燥：将乙醇处理后的管状支架和金属棒一同放入冷冻干燥机中冷冻干燥2天，冷冻干燥机的温度为-50℃，然后将管状支架从金属棒中取下备用。
本实施例制得的双层血管支架的力学性能为：
实施例2
一种双层血管支架的制备方法，包括静电纺丝溶液的制备、静电纺丝、管状支架的制备、乙醇处理和冷冻干燥步骤，完成双层血管支架的制备；具体步骤如下：
（1）静电纺丝溶液的制备：
a.将丝素多孔材料以六氟异丙醇为溶剂，配置成浓度为9%w/v的溶液，用保鲜膜密封后，充分搅拌后静置去除气泡后，常温下保存备用；
b.将聚己内酯加入到六氟异丙醇和CH2CL2的混合溶剂中，使用磁力搅拌器搅拌，使其混合均匀，配置得到浓度为7%w/v的纺丝溶液，静置去除气泡后常温下保存，备用；六氟异丙醇和CH2CL2的混合体积比为8:2；
（2）静电纺丝：采用同轴静电纺丝技术，使得纤维具备皮/芯结构，皮层为丝素，芯层为聚己内酯；
（3）管状支架的制备：首先用直径1mm的金属棒作为接收装置接收丝素/聚己内酯皮/芯纤维，金属棒外绕有直径为0.5mm金属铜丝，转速为100 rpm，2小时后，辅以金属圆盘作为引导电极接收丝素/聚己内酯皮/芯纤维，接收时间为2小时，圆盘转速为3000rmp；静电纺纤维卷绕在金属转轴上，形成管状支架；
（4）乙醇处理：将制备的管状支架连同接收的金属棒一起放入浓度为80%的乙醇中浸泡2小时；
（5）冷冻干燥：将乙醇处理后的管状支架和金属棒一同放入冷冻干燥机中冷冻干燥2天，冷冻干燥机的温度为-50℃，然后将管状支架从金属棒中取下备用。
本实施例制得的双层血管支架的力学性能为：
本发明制备的支架内径约为2 mm，壁厚约为650μm，由疏密排列的两层纤维组成，其中内层为紧密、均匀、无序排列的纤维，外层由疏松、均匀、定向排列的纤维组成，从而形成了有功能性分区的血管支架。本发明的血管支架的力学性能满足临床对血管再生支架力学性能的要求；本发明的血管支架能够承受血流的冲击，能良好的与周围组织融合；并且本发明的双层血管支架为血管组织修复细胞的迁移、粘附、生长及功能发挥创造了良好的微环境，具有促进血管再生和重建的活性。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
Claims (3)
1.一种双层血管支架的制备方法，其特征在于：包括静电纺丝溶液的制备、静电纺丝、管状支架的制备、乙醇处理和冷冻干燥步骤，完成双层血管支架的制备；具体步骤如下：
（1）静电纺丝溶液的制备：
a.将丝素多孔材料以六氟异丙醇为溶剂，配置成浓度为9%w/v的溶液，用保鲜膜密封后，充分搅拌后静置去除气泡后，常温下保存备用；
b.将聚己内酯加入到六氟异丙醇和CH2CL2的混合溶剂中，使用磁力搅拌器搅拌，使其混合均匀，配置得到浓度为7%w/v的纺丝溶液，静置去除气泡后常温下保存，备用；所述六氟异丙醇和CH2CL2的混合体积比为8:2；
（2）静电纺丝：采用同轴静电纺丝技术，使得纤维具备皮/芯结构，所述皮层为丝素，芯层为聚己内酯；
（3）管状支架的制备：首先用直径1mm的金属棒作为接收装置接收丝素/聚己内酯皮/芯纤维，金属棒外绕有直径为0.5mm金属铜丝，转速为100-1000rpm，金属棒接收1-2小时后，形成支架内层，然后辅以金属圆盘作为引导电极接收丝素/聚己内酯皮/芯纤维，形成支架外层，所述接收时间为2-3小时，所述圆盘转速为3000rmp；静电纺纤维卷绕在金属转轴上，形成双层管状支架；
（4）乙醇处理：将制备的管状支架连同接收的金属棒一起放入浓度为80%的乙醇中浸泡2小时；
（5）冷冻干燥：将乙醇处理后的管状支架和金属棒一同放入冷冻干燥机中冷冻干燥2天，所述冷冻干燥机的温度为-50℃，然后将管状支架从金属棒中取下备用。
2.根据权利要求1所述的一种双层血管支架的制备方法，其特征在于：所述静电纺丝设有两套供液系统，一套用于推送丝素溶液，另一套用于推送聚己内酯溶液，所述皮层丝素溶液的推送速度为1.8ml/h，芯层聚己内酯溶液的推送速度为0.6ml/h，所述纺丝距离为12cm，纺丝电压为12kv；所述静电纺丝用喷丝头为自制的同轴针头。
3.根据权利要求2所述的一种双层血管支架的制备方法，其特征在于：所述静电纺丝用喷丝头为一个内外同轴的喷丝头，所述喷丝头的内直径为0.3mm和1.2mm；所述喷丝头固定在横动装置上，进行横动来回往复移动，所述移动速度为5mm/min，所述横动距离为5cm。
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