CN109172875B - 一种微纳米复合结构人造血管的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种微纳米复合结构人造血管的制备方法，属于生物医学工程领域。本发明将旋转的圆柱体模具作为静电纺丝接收端，使用聚己内酯和聚氨酯的混合溶液进行静电纺丝，洗涤干燥得到人造血管纳米层；之后向其表面喷涂少量N，N‑二甲基甲酰胺纯溶液，得到溶剂层；再喷涂聚己内酯和聚氨酯的混合溶液，洗涤干燥后得到人造血管微米层；在微米层上用N，N‑二甲基甲酰胺进行喷涂，按顺序重复一次上述步骤，得到微纳米复合结构人造血管。本发明对微纳米层之间进行N，N‑二甲基甲酰胺喷涂，提高了纤维层之间的相容性，增大了人造血管的轴向强度。本发明制造的人造血管工艺简单且具有良好的力学性能、抗渗透性以及生物相容性，有望大规模生产。

Description

一种微纳米复合结构人造血管的制备方法
技术领域
本发明涉及人造血管的制备方法，特别是一种具有良好的柔韧性、抗渗透性、生物相容性和可塑性的微纳米复合结构人造血管制备方法，属于生物医学工程技术领域。
背景技术
近年来，各种心血管类疾病严重危害到人类的健康，血管移植越来越受到人们的关注。血管移植的最佳选择是采用自体血管，然而由于其来源有限，已经不能满足人们对血管移植的需求。在这种情况下，采用人工血管成为了好的选择。
中国专利公开号CN104383606A，公开日期为2015年3月4日，发明名称为：一种高强度高弹性血管支架及其制备方法，该发明是以生物相容性聚合物材料为前驱体，首先通过静电纺丝法制备了力学性能不同的纤维膜，然后在此基础上，用电纺技术结合溶液浸泡移除法制备出高强度、高弹性、高孔隙率人造血管支架。其优点是：人造血管支架的纤维表面光滑、形貌均匀、纤维直径分布范围较窄，且血管性能优异，并具有一定的细胞相容性。但所述纤维膜均采用静电纺技术制备，尺寸范围及结构单一，并且构成两层纤维膜的聚合物不同，导致复合效果不理想，影响血管管壁结构。
中国专利公开号CN102499800A，公开日期为2012年6月20日，发明名称为：血管支架及其制备方法，该发明是将丝素蛋白和PLCL共混制成的静电纺丝网作为血管内层和中层，将丝素蛋白编织管作为血管外层，三层缝合连接，制成具有非连续环状空间的血管支架。其优点是：支架的生物相容性良好，其顺应性能够与宿主血管相匹配，可用于小口径血管的修复。但由于手工缝合，缝合过程中难免会出现缝合张力不匀、缝合均匀度差、缝合孔洞过大等情况，这些都是会造成覆膜支架在体内疲劳失效的潜在原因。
中国专利公开号CN104826169A，公开日期为2015年8月12日，发明名称为：一种新型人工血管，该发明是可逐步降解的三层有序静电纺丝人工血管，中层纤维结合药物，外层增大孔隙率，并且纤维可以迅速降解。其优点是：抑制血栓，抑制血管平滑肌细胞的激增，促进血管内皮细胞的生长，实现快速内皮化，从而满足平滑肌细胞和纤维母细胞的生长需求。但该流程原料获取困难，工艺复杂，条件要求较高。
发明内容
针对以上存在的问题，本发明的目的在于提供一种微纳米复合结构人造血管的制备方法。为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种微纳米复合结构人造血管的制备方法，所述微纳米复合结构人造血管的制备方法按以下步骤进行：
a.溶液的制备
将聚己内酯和聚氨酯按质量比为：
聚己内酯 10～30
聚氨酯 70～90
溶于溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，形成质量分数为10～20％的混合溶液，在温度为20～40℃的水浴环境下，以50～600r/min的速度将混合溶液充分搅拌后，置于真空度为0.05～0.1Mpa的环境下进行脱泡处理，得到聚氨酯-聚己内酯混合溶液。
b.人造血管纳米层的制备
将步骤a中得到的聚氨酯-聚己内酯混合溶液注入注射器中，将注射器固定在注射泵上，注射器针头到圆柱体模具表面的距离为10～30cm，向注射器针头施加15～30kV的直流电压，之后进行静电纺丝，模具以15～50r/min匀速转动并接收丝线，完成后浸没于循环蒸馏水中2～5h，浸泡完毕后，放置在20～40℃循环风干燥器中干燥24～72h，在模具表面形成人造血管的纳米层。。
其中，圆柱体模具的直径为4～8mm，长度为300～800mm。
圆柱体模具的材料为铁或铝或铜。
注射器针头的孔径为0.5～2mm。
注射泵速度为0.2～10mL/h。
人造血管纳米层的厚度为20-250μm。
c.溶剂层的制备
将步骤b中表面形成有人造血管纳米层的模具以15～50r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以500～1500ml/min均匀喷涂至人造血管的纳米层表面，持续5～10s，形成溶剂层。
其中，喷枪嘴口径为0.3～0.8mm。
d.人造血管微米层的制备
将步骤c中人造血管纳米层表面含有溶剂层的圆柱体模具以15～50r/min匀速转动，将步骤a中得到的聚氨酯溶液注入喷枪中，以500～1500ml/min均匀喷涂至人造血管纳米层表面，厚度为50～500μm，之后浸没于循环蒸馏水中2～5h，浸泡完毕后，放置在20～40℃循环风干燥器中干燥24～72h，在纳米层表面形成人造血管的微米层，纳米层和微米层粘合在一起。
其中，喷枪喷嘴的口径为0.3～0.8mm；
e.微纳米复合结构人造血管的形成
将人造血管纳米层表面形成有微米层的模具以15～50r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以500～1500ml/min均匀喷涂至微米层表面，持续5～10s，之后按步骤b、c、d重复1次，完成后脱模，得到厚度为0.2～1.5mm的微纳米复合结构人造血管。
其中，纳米层与其相邻外侧的微米层的厚度比为1：0.2～1：1。
由于采用了以上技术方案，本发明制备的微纳米复合结构人造血管主要成分为聚己内酯和聚氨酯，聚己内酯拥有良好的生物相容性，细胞可在其基架上正常生长，植入体内不会出现排异反应；聚氨酯具有较高的机械强度，柔曲性、回弹性良好，可增强人造血管的抗曲折能力，有益于血液的流通，从而防止血栓的发生。并且其化学性质稳定，可在体内长期使用。聚己内酯具有生物降解性，故血管中聚己内酯的含量越高，血管的化学性质越不稳定，且柔韧性较差。因此，聚己内酯和聚氨酯的适宜质量比为10：90～30：70。
本发明人造血管制备时，采用静电纺丝技术。静电纺丝所得纳米纤维的直径小于细胞，且人体血管在形式和结构上与纳米纤维类似，这有利于人造血管的成功制备。加之静电纺纳米纤维具有较大的孔隙率和比表面积，使得所制人造血管具有良好的物质交换能力。
本发明人造血管制备时，采用喷涂技术。溶液以微米颗粒的形式进行喷涂，能使得模具表面形成一层微米结构，增加结构的多样性。根据不同的需求制成不同的复合结构，能提高血管的抗渗透能力。并且喷涂工艺简单、流程方便快捷，适合大规模生产。
本发明人造血管制备时，针头孔径可以为0.5～2mm，注射泵的速度可以为0.2～10ml/h。若孔径、射速过小，注射泵推出的溶液无法满足电场力拉伸量，使得喷丝得不到连续，在接收管会出现一些混乱且断裂的丝，致使血管结构紊乱。若孔径、射速过大，针头处的溶液会出现过多从而形成液滴，使得制备的溶剂无法得到合理运用，且不慎滴下，会影响管壁已成型的均匀网状结构。
本发明人造血管制备时，微纳米结构制备时喷涂了少量N，N-二甲基甲酰胺纯溶液。N，N-二甲基甲酰胺是良好的有机溶剂，透明且溶于水，可以将制得的微米结构与纳米结构无缝复合，使得最终的产品为单层复合结构。并且最终可通过水中浸泡去除，操作简单且能达到制备目的。
本发明人造血管制备时，静电纺接收距离可以为10～30cm。若接收距离过大，导致纤维的直径过细，孔隙率过大，容易降低血管的抗渗透性。若接收距离过小，纤维直径过粗，血管壁过于致密，导致很难实现物质交换功能。
本发明人造血管制备时，静电纺外加电压可以为15～30kV。若电压过大，会使纤维的鞭动加剧且不可控，导致得到的管壁结构分布不均匀，同根血管粗细不等，成品率低；若电压过小，射出的纤维所带电荷不足，成丝及附着速度慢，效率低下，且纤维附着强度低，结构苏松，影响甚至破坏复合结构成型。
本发明人造血管制备时，微米层的厚度为50-500μm，纳米层的厚度为20-250μm，微米层与其相邻外侧的纳米层的厚度比为1：0.2～1：1，血管总厚度为0.2～1.5mm。人造血管的厚度与其力学性能以及抗渗透性能息息相关，如果人造血管过厚，会使其能量不易相互转化，抗褶皱性能低下，血管弯曲后拐口通道过窄，造成管口堵塞，从而出现血栓等症状；如果人造血管过薄，抗渗透能力差，随着长时间的血管内外血压差的冲击，易渗血，更严重的导致血管破裂，危及生命安全，故将厚度控制在上述范围。
本发明的制备方法操作工艺简单，适合大规模生产，所制备出的人造血管具有良好的力学性能、抗渗透性、结构可塑性以及生物相容性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种微纳米复合结构人造血管的制备方法，所述微纳米复合结构人造血管的制备方法按以下步骤进行：
a.溶液的制备
将聚己内酯和聚氨酯按质量比为：
聚己内酯 10～30
聚氨酯 70～90
溶于溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，形成质量分数为10～20％的混合溶液，在温度为20～40℃的水浴环境下，以50～600r/min的速度将混合溶液充分搅拌后，置于真空度为0.05～0.1Mpa的环境下进行脱泡处理，得到聚氨酯-聚己内酯混合溶液。
b.人造血管纳米层的制备
将步骤a中得到的聚氨酯-聚己内酯混合溶液注入注射器中，将注射器固定在注射泵上，注射器针头到圆柱体模具表面的距离为10～30cm，向注射器针头施加15～30kV的直流电压，之后进行静电纺丝，模具以15～50r/min匀速转动并接收丝线，完成后浸没于循环蒸馏水中2～5h，浸泡完毕后，放置在20～40℃循环风干燥器中干燥24～72h，在模具表面形成人造血管的纳米层。
其中，圆柱体模具的直径为4～8mm，长度为300～800mm。
圆柱体模具的材料为铁或铝或铜。
注射器针头的孔径为0.5～2mm。
注射泵速度为0.2～10mL/h。
人造血管纳米层的厚度为20-250μm。
c.溶剂层的制备
将步骤b中表面形成有人造血管纳米层的模具以15～50r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以500～1500ml/min均匀喷涂至人造血管的纳米层表面，持续5～10s，形成溶剂层。
其中，喷枪嘴口径为0.3～0.8mm。
d.人造血管微米层的制备
将步骤c中人造血管纳米层表面含有溶剂层的圆柱体模具以15～50r/min匀速转动，将步骤a中得到的聚氨酯溶液注入喷枪中，以500～1500ml/min均匀喷涂至人造血管纳米层表面，厚度为50～500μm，之后浸没于循环蒸馏水中2～5h，浸泡完毕后，放置在20～40℃循环风干燥器中干燥24～72h，在纳米层表面形成人造血管的微米层，纳米层和微米层粘合在一起。
其中，喷枪喷嘴的口径为0.3～0.8mm。
e.微纳米复合结构人造血管的形成
将人造血管纳米层表面形成有微米层的模具以15～50r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以500～1500ml/min均匀喷涂至微米层表面，持续5～10s，之后按步骤b、c、d重复1次，完成后脱模，得到厚度为0.2～1.5mm的微纳米复合结构人造血管。
其中，纳米层与其相邻外侧的微米层的厚度比为1：0.2～1：1。
具体实施例
实施例一
a.溶液的制备
将聚己内酯和聚氨酯按质量比为10:90溶于溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，形成质量分数为10％的混合溶液，在温度为20℃的水浴环境下，以50r/min的速度将混合溶液充分搅拌后，置于真空度为0.05Mpa的环境下进行脱泡处理，得到聚氨酯-聚己内酯混合溶液。
b.人造血管纳米层的制备
将步骤a中得到的聚氨酯-聚己内酯混合溶液注入注射器中，将注射器固定在注射泵上，注射器针头到圆柱体模具表面的距离为10cm，向注射器针头施加15kV的直流电压，之后进行静电纺丝，模具以15r/min匀速转动并接收丝线，完成后浸没于循环蒸馏水中2h，浸泡完毕后，放置在20℃循环风干燥器中干燥24h，在模具表面形成人造血管的纳米层。
其中，圆柱体模具的直径为4mm，长度为300mm。
圆柱体模具的材料为铁。
注射器针头的孔径为0.5mm。
注射泵速度为0.2mL/h。
人造血管纳米层的厚度为50μm。
c.溶剂层的制备
将步骤b中表面形成有人造血管纳米层的模具以15r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以500ml/min均匀喷涂至人造血管的纳米层表面，持续5s，形成溶剂层。
其中，喷枪嘴口径为0.3mm。
d.人造血管微米层的制备
将步骤c中人造血管纳米层表面含有溶剂层的圆柱体模具以15r/min匀速转动，将步骤a中得到的聚氨酯溶液注入喷枪中，以500ml/min均匀喷涂至人造血管纳米层表面，厚度为50μm，之后浸没于循环蒸馏水中2h，浸泡完毕后，放置在20℃循环风干燥器中干燥24h，在纳米层表面形成人造血管的微米层，纳米层和微米层粘合在一起。
其中，喷枪喷嘴的口径为0.3mm。
e.微纳米复合结构人造血管的形成
将人造血管纳米层表面形成有微米层的模具以15r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以500ml/min均匀喷涂至微米层表面，持续5s，之后按步骤b、c、d重复1次，完成后脱模，得到厚度为0.2mm的微纳米复合结构人造血管。
实施例二
a.溶液的制备
将聚己内酯和聚氨酯按质量比为10:90溶于溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，形成质量分数为15％的混合溶液，在温度为20℃的水浴环境下，以100r/min的速度将混合溶液充分搅拌后，置于真空度为0.05Mpa的环境下进行脱泡处理，得到聚氨酯-聚己内酯混合溶液。
b.人造血管纳米层的制备
将步骤a中得到的聚氨酯-聚己内酯混合溶液注入注射器中，将注射器固定在注射泵上，注射器针头到圆柱体模具表面的距离为10cm，向注射器针头施加15kV的直流电压，之后进行静电纺丝，模具以15r/min匀速转动并接收丝线，完成后浸没于循环蒸馏水中2h，浸泡完毕后，放置在20℃循环风干燥器中干燥24h，在模具表面形成人造血管的纳米层。
其中，圆柱体模具的直径为4mm，长度为300mm。
圆柱体模具的材料为铝。
注射器针头的孔径为0.5mm。
注射泵速度为0.4mL/h。
人造血管纳米层的厚度为20μm。
c.溶剂层的制备
将步骤b中表面形成有人造血管纳米层的模具以15r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以500ml/min均匀喷涂至人造血管的纳米层表面，持续5s，形成溶剂层。
其中，喷枪嘴口径为0.3mm。
d.人造血管微米层的制备
将步骤c中人造血管纳米层表面含有溶剂层的圆柱体模具以15r/min匀速转动，将步骤a中得到的聚氨酯溶液注入喷枪中，以500ml/min均匀喷涂至人造血管纳米层表面，厚度为100μm，之后浸没于循环蒸馏水中2h，浸泡完毕后，放置在20℃循环风干燥器中干燥24h，在纳米层表面形成人造血管的微米层，纳米层和微米层粘合在一起。
其中，喷枪喷嘴的口径为0.3mm。
e.微纳米复合结构人造血管的形成
将人造血管纳米层表面形成有微米层的模具以15r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以500ml/min均匀喷涂至微米层表面，持续5s，之后按步骤b、c、d重复1次，完成后脱模，得到厚度为0.24mm的微纳米复合结构人造血管。
实施例三
a.溶液的制备
将聚己内酯和聚氨酯按质量比为10:90溶于溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，形成质量分数为20％的混合溶液，在温度为25℃的水浴环境下，以200r/min的速度将混合溶液充分搅拌后，置于真空度为0.05Mpa的环境下进行脱泡处理，得到聚氨酯-聚己内酯混合溶液。
b.人造血管纳米层的制备
将步骤a中得到的聚氨酯-聚己内酯混合溶液注入注射器中，将注射器固定在注射泵上，注射器针头到圆柱体模具表面的距离为15cm，向注射器针头施加20kV的直流电压，之后进行静电纺丝，模具以20r/min匀速转动并接收丝线，完成后浸没于循环蒸馏水中3h，浸泡完毕后，放置在25℃循环风干燥器中干燥36h，在模具表面形成人造血管的纳米层。
其中，圆柱体模具的直径为5mm，长度为400mm。
圆柱体模具的材料为铜。
注射器针头的孔径为1mm。
注射泵速度为0.6mL/h。
人造血管纳米层的厚度为40μm。
c.溶剂层的制备
将步骤b中表面形成有人造血管纳米层的模具以20r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以600ml/min均匀喷涂至人造血管的纳米层表面，持续6s，形成溶剂层。
其中，喷枪嘴口径为0.4mm；
d.人造血管微米层的制备
将步骤c中人造血管纳米层表面含有溶剂层的圆柱体模具以20r/min匀速转动，将步骤a中得到的聚氨酯溶液注入喷枪中，以600ml/min均匀喷涂至人造血管纳米层表面，厚度为200μm，之后浸没于循环蒸馏水中3h，浸泡完毕后，放置在25℃循环风干燥器中干燥36h，在纳米层表面形成人造血管的微米层，纳米层和微米层粘合在一起。
其中，喷枪喷嘴的口径为0.4mm。
e.微纳米复合结构人造血管的形成
将人造血管纳米层表面形成有微米层的模具以20r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以600ml/min均匀喷涂至微米层表面，持续6s，之后按步骤b、c、d重复1次，完成后脱模，得到厚度为0.48mm的微纳米复合结构人造血管。
实施例四
a.溶液的制备
将聚己内酯和聚氨酯按质量比为20:80溶于溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，形成质量分数为10％的混合溶液，在温度为25℃的水浴环境下，以300r/min的速度将混合溶液充分搅拌后，置于真空度为0.075Mpa的环境下进行脱泡处理，得到聚氨酯-聚己内酯混合溶液。
b.人造血管纳米层的制备
将步骤a中得到的聚氨酯-聚己内酯混合溶液注入注射器中，将注射器固定在注射泵上，注射器针头到圆柱体模具表面的距离为15cm，向注射器针头施加20kV的直流电压，之后进行静电纺丝，模具以20r/min匀速转动并接收丝线，完成后浸没于循环蒸馏水中3h，浸泡完毕后，放置在25℃循环风干燥器中干燥36h，在模具表面形成人造血管的纳米层。
其中，圆柱体模具的直径为5mm，长度为400mm。
圆柱体模具的材料为铁。
注射器针头的孔径为1mm。
注射泵速度为0.8mL/h。
人造血管纳米层的厚度为100μm。
c.溶剂层的制备
将步骤b中表面形成有人造血管纳米层的模具以20r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以800ml/min均匀喷涂至人造血管的纳米层表面，持续6s，形成溶剂层。
其中，喷枪嘴口径为0.4mm。
d.人造血管微米层的制备
将步骤c中人造血管纳米层表面含有溶剂层的圆柱体模具以20r/min匀速转动，将步骤a中得到的聚氨酯溶液注入喷枪中，以800ml/min均匀喷涂至人造血管纳米层表面，厚度为100μm，之后浸没于循环蒸馏水中3h，浸泡完毕后，放置在25℃循环风干燥器中干燥36h，在纳米层表面形成人造血管的微米层，纳米层和微米层粘合在一起。
其中，喷枪喷嘴的口径为0.4mm。
e.微纳米复合结构人造血管的形成
将人造血管纳米层表面形成有微米层的模具以20r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以800ml/min均匀喷涂至微米层表面，持续6s，之后按步骤b、c、d重复1次，完成后脱模，得到厚度为0.4mm的微纳米复合结构人造血管。
实施例五
a.溶液的制备
将聚己内酯和聚氨酯按质量比为20:80溶于溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，形成质量分数为15％的混合溶液，在温度为30℃的水浴环境下，以400r/min的速度将混合溶液充分搅拌后，置于真空度为0.075Mpa的环境下进行脱泡处理，得到聚氨酯-聚己内酯混合溶液。
b.人造血管纳米层的制备
将步骤a中得到的聚氨酯-聚己内酯混合溶液注入注射器中，将注射器固定在注射泵上，注射器针头到圆柱体模具表面的距离为20cm，向注射器针头施加25kV的直流电压，之后进行静电纺丝，模具以25r/min匀速转动并接收丝线，完成后浸没于循环蒸馏水中4h，浸泡完毕后，放置在30℃循环风干燥器中干燥48h，在模具表面形成人造血管的纳米层。
其中，圆柱体模具的直径为6mm，长度为500mm。
圆柱体模具的材料为铝。
注射器针头的孔径为1.5mm。
注射泵速度为1mL/h。
人造血管纳米层的厚度为60μm。
c.溶剂层的制备
将步骤b中表面形成有人造血管纳米层的模具以25r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以800ml/min均匀喷涂至人造血管的纳米层表面，持续7s，形成溶剂层。
其中，喷枪嘴口径为0.5mm。
d.人造血管微米层的制备
将步骤c中人造血管纳米层表面含有溶剂层的圆柱体模具以25r/min匀速转动，将步骤a中得到的聚氨酯溶液注入喷枪中，以1000ml/min均匀喷涂至人造血管纳米层表面，厚度为120μm，之后浸没于循环蒸馏水中4h，浸泡完毕后，放置在30℃循环风干燥器中干燥48h，在纳米层表面形成人造血管的微米层，纳米层和微米层粘合在一起。
其中，喷枪喷嘴的口径为0.5mm。
e.微纳米复合结构人造血管的形成
将人造血管纳米层表面形成有微米层的模具以25r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以1000ml/min均匀喷涂至微米层表面，持续7s，之后按步骤b、c、d重复1次，完成后脱模，得到厚度为0.36mm的微纳米复合结构人造血管。
实施例六
a.溶液的制备
将聚己内酯和聚氨酯按质量比为20:80溶于溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，形成质量分数为20％的混合溶液，在温度为30℃的水浴环境下，以500r/min的速度将混合溶液充分搅拌后，置于真空度为0.075Mpa的环境下进行脱泡处理，得到聚氨酯-聚己内酯混合溶液。
b.人造血管纳米层的制备
将步骤a中得到的聚氨酯-聚己内酯混合溶液注入注射器中，将注射器固定在注射泵上，注射器针头到圆柱体模具表面的距离为20cm，向注射器针头施加25kV的直流电压，之后进行静电纺丝，模具以25r/min匀速转动并接收丝线，完成后浸没于循环蒸馏水中4h，浸泡完毕后，放置在30℃循环风干燥器中干燥48h，在模具表面形成人造血管的纳米层。
其中，圆柱体模具的直径为6mm，长度为600mm。
圆柱体模具的材料为铜。
注射器针头的孔径为1.5mm。
注射泵速度为2mL/h。
人造血管纳米层的厚度为100μm。
c.溶剂层的制备
将步骤b中表面形成有人造血管纳米层的模具以30r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以1000ml/min均匀喷涂至人造血管的纳米层表面，持续7s，形成溶剂层。
其中，喷枪嘴口径为0.5mm。
d.人造血管微米层的制备
将步骤c中人造血管纳米层表面含有溶剂层的圆柱体模具以25r/min匀速转动，将步骤a中得到的聚氨酯溶液注入喷枪中，以1000ml/min均匀喷涂至人造血管纳米层表面，厚度为200μm，之后浸没于循环蒸馏水中4h，浸泡完毕后，放置在30℃循环风干燥器中干燥48h，在纳米层表面形成人造血管的微米层，纳米层和微米层粘合在一起。
其中，喷枪喷嘴的口径为0.5mm。
e.微纳米复合结构人造血管的形成
将人造血管纳米层表面形成有微米层的模具以25r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以1000ml/min均匀喷涂至微米层表面，持续7s，之后按步骤b、c、d重复1次，完成后脱模，得到厚度为0.6mm的微纳米复合结构人造血管。
实施例七
a.溶液的制备
将聚己内酯和聚氨酯按质量比为30:70溶于溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，形成质量分数为10％的混合溶液，在温度为35℃的水浴环境下，以600r/min的速度将混合溶液充分搅拌后，置于真空度为0.1Mpa的环境下进行脱泡处理，得到聚氨酯-聚己内酯混合溶液。
b.人造血管纳米层的制备
将步骤a中得到的聚氨酯-聚己内酯混合溶液注入注射器中，将注射器固定在注射泵上，注射器针头到圆柱体模具表面的距离为25cm，向注射器针头施加30kV的直流电压，之后进行静电纺丝，模具以30r/min匀速转动并接收丝线，完成后浸没于循环蒸馏水中4h，浸泡完毕后，放置在35℃循环风干燥器中干燥60h，在模具表面形成人造血管的纳米层。
其中，圆柱体模具的直径为7mm，长度为700mm。
圆柱体模具的材料为铁。
注射器针头的孔径为1.5mm。
注射泵速度为2mL/h。
人造血管纳米层的厚度为250μm。
c.溶剂层的制备
将步骤b中表面形成有人造血管纳米层的模具以35r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以1200ml/min均匀喷涂至人造血管的纳米层表面，持续8s，形成溶剂层。
其中，喷枪嘴口径为0.6mm。
d.人造血管微米层的制备
将步骤c中人造血管纳米层表面含有溶剂层的圆柱体模具以30r/min匀速转动，将步骤a中得到的聚氨酯溶液注入喷枪中，以1200ml/min均匀喷涂至人造血管纳米层表面，厚度为500μm，之后浸没于循环蒸馏水中4h，浸泡完毕后，放置在35℃循环风干燥器中干燥60h，在纳米层表面形成人造血管的微米层，纳米层和微米层粘合在一起。
其中，喷枪喷嘴的口径为0.6mm。
e.微纳米复合结构人造血管的形成
将人造血管纳米层表面形成有微米层的模具以30r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以1200ml/min均匀喷涂至微米层表面，持续8s，之后按步骤b、c、d重复1次，完成后脱模，得到厚度为1.5mm的微纳米复合结构人造血管。
实施例八
a.溶液的制备
将聚己内酯和聚氨酯按质量比为30:70溶于溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，形成质量分数为15％的混合溶液，在温度为40℃的水浴环境下，以350r/min的速度将混合溶液充分搅拌后，置于真空度为0.1Mpa的环境下进行脱泡处理，得到聚氨酯-聚己内酯混合溶液。
b.人造血管纳米层的制备
将步骤a中得到的聚氨酯-聚己内酯混合溶液注入注射器中，将注射器固定在注射泵上，注射器针头到圆柱体模具表面的距离为30cm，向注射器针头施加30kV的直流电压，之后进行静电纺丝，模具以35r/min匀速转动并接收丝线，完成后浸没于循环蒸馏水中5h，浸泡完毕后，放置在40℃循环风干燥器中干燥72h，在模具表面形成人造血管的纳米层。
其中，圆柱体模具的直径为8mm，长度为800mm。
圆柱体模具的材料为铝。
注射器针头的孔径为2mm。
注射泵速度为8mL/h。
人造血管纳米层的厚度为100μm。
c.溶剂层的制备
将步骤b中表面形成有人造血管纳米层的模具以40r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以1500ml/min均匀喷涂至人造血管的纳米层表面，持续9s，形成溶剂层。
其中，喷枪嘴口径为0.8mm。
d.人造血管微米层的制备
将步骤c中人造血管纳米层表面含有溶剂层的圆柱体模具以40r/min匀速转动，将步骤a中得到的聚氨酯溶液注入喷枪中，以1500ml/min均匀喷涂至人造血管纳米层表面，厚度为500μm，之后浸没于循环蒸馏水中5h，浸泡完毕后，放置在40℃循环风干燥器中干燥72h，在纳米层表面形成人造血管的微米层，纳米层和微米层粘合在一起。
其中，喷枪喷嘴的口径为0.7mm。
e.微纳米复合结构人造血管的形成
将人造血管纳米层表面形成有微米层的模具以40r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以1500ml/min均匀喷涂至微米层表面，持续9s，之后按步骤b、c、d重复1次，完成后脱模，得到厚度为1.2mm的微纳米复合结构人造血管。
实施例九
a.溶液的制备
将聚己内酯和聚氨酯按质量比为30:70溶于溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，形成质量分数为20％的混合溶液，在温度为40℃的水浴环境下，以450r/min的速度将混合溶液充分搅拌后，置于真空度为0.1Mpa的环境下进行脱泡处理，得到聚氨酯-聚己内酯混合溶液。
b.人造血管纳米层的制备
将步骤a中得到的聚氨酯-聚己内酯混合溶液注入注射器中，将注射器固定在注射泵上，注射器针头到圆柱体模具表面的距离为30cm，向注射器针头施加30kV的直流电压，之后进行静电纺丝，模具以50r/min匀速转动并接收丝线，完成后浸没于循环蒸馏水中5h，浸泡完毕后，放置在40℃循环风干燥器中干燥72h，在模具表面形成人造血管的纳米层。
其中，圆柱体模具的直径为8mm，长度为800mm。
圆柱体模具的材料为铜。
注射器针头的孔径为2mm。
注射泵速度为10mL/h。
人造血管纳米层的厚度为100μm。
c.溶剂层的制备
将步骤b中表面形成有人造血管纳米层的模具以50r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以1500ml/min均匀喷涂至人造血管的纳米层表面，持续10s，形成溶剂层。
其中，喷枪嘴口径为0.8mm。
d.人造血管微米层的制备
将步骤c中人造血管纳米层表面含有溶剂层的圆柱体模具以50r/min匀速转动，将步骤a中得到的聚氨酯溶液注入喷枪中，以1500ml/min均匀喷涂至人造血管纳米层表面，厚度为300μm，之后浸没于循环蒸馏水中5h，浸泡完毕后，放置在40℃循环风干燥器中干燥72h，在纳米层表面形成人造血管的微米层，纳米层和微米层粘合在一起。
其中，喷枪喷嘴的口径为0.8mm。
e.微纳米复合结构人造血管的形成
将人造血管纳米层表面形成有微米层的模具以50r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以1500ml/min均匀喷涂至微米层表面，持续10s，之后按步骤b、c、d重复1次，完成后脱模，得到厚度为0.8mm的微纳米复合结构人造血管。

Claims (1)

1.一种微纳米复合结构人造血管的制备方法，其特征在于：所述微纳米复合结构人造血管的制备方法按以下步骤进行：
a.溶液的制备
将聚己内酯和聚氨酯按质量比为：
聚己内酯 10～30
聚氨酯 70～90
溶于溶剂N，N-二甲基甲酰胺中，形成质量分数为10～20％的混合溶液，在温度为20～40℃的水浴环境下，以50～600r/min的速度将混合溶液充分搅拌后，置于真空度为0.05～0.1MP a的环境下进行脱泡处理，得到聚氨酯-聚己内酯混合溶液；
b.人造血管纳米层的制备
将步骤a中得到的聚氨酯-聚己内酯混合溶液注入注射器中，将注射器固定在注射泵上，注射器针头到圆柱体模具表面的距离为10～30cm，向注射器针头施加15～30kV的直流电压，之后进行静电纺丝，模具以15～50r/min匀速转动并接收丝线，完成后浸没于循环蒸馏水中2～5h，浸泡完毕后，放置在20～40℃循环风干燥器中干燥24～72h，在模具表面形成人造血管的纳米层；
其中，圆柱体模具的直径为4～8mm，长度为300～800mm；
圆柱体模具的材料为铁或铝或铜；
注射器针头的孔径为0.5～2mm；
注射泵速度为0.2～10mL/h；
人造血管纳米层的厚度为20-250μm；
c.溶剂层的制备
将步骤b中表面形成有人造血管纳米层的模具以15～50r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以500～1500mL /min均匀喷涂至人造血管的纳米层表面，持续5～10s，形成溶剂层；
其中，喷枪嘴口径为0.3～0.8mm；
d.人造血管微米层的制备
将步骤c中人造血管纳米层表面含有溶剂层的圆柱体模具以15～50r/min匀速转动，将经步骤a制备得到的聚氨酯-聚己内酯混合溶液注入喷枪中，以500～1500mL /min均匀喷涂至人造血管纳米层表面，厚度为50～500μm，之后浸没于循环蒸馏水中2～5h，浸泡完毕后，放置在20～40℃循环风干燥器中干燥24～72h，在纳米层表面形成人造血管的微米层，纳米层和微米层粘合在一起；
其中，喷枪喷嘴的口径为0.3～0.8mm；
e.微纳米复合结构人造血管的形成
将人造血管纳米层表面形成有微米层的模具以15～50r/min匀速转动，将注入有N，N-二甲基甲酰胺纯溶液的喷枪，以500～1500mL /min均匀喷涂至微米层表面，持续5～10s，之后按步骤b、c、d重复1次，完成后脱模，得到厚度为0.2～1.5mm的微纳米复合结构人造血管；
其中，纳米层与其相邻外侧的微米层的厚度比为1：0.2～1：1。
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