CN109289093A - 网状鞘层结构的pgs/pcl双层人工血管及其构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于人工血管制备技术领域，公开了网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管及其构建方法。该人工血管为多孔且相互连通的聚癸二酸丙三醇酯PGS和网状结构的聚己酸内酯PCL构成的双层管状结构，聚癸二酸丙三醇酯为管芯，聚己酸内酯缠绕在管芯外为鞘层。该人工血管通过静电纺丝技术制备得到。PCL纺丝溶液是每100mL 2,2,2‑三氟乙醇中溶解0.14g聚己酸内酯。注射泵推进速度为1.275mm/min；旋转电机转速为120r/min。本申请的人工血管不仅能够作为生理血管的一部分完成引导血流的作用，还能在植入体内一年后改建成外观、组织学表现以及力学性能都与自体血管非常相近的新血管，临床转化能力强。

Description

网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管及其构建方法
技术领域
本发明属于人工血管制备技术领域，特别涉及网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管及其构建方法。
背景技术
冠心病、下肢动脉硬化性闭塞症、慢性肾功能衰竭的透析治疗以及小儿心血管先天性畸形等疾病，严重威胁到人们的健康，而这些疾病有效而理想的治疗，都需要有一段健康的血管去替换体内已发生病变的血管。目前在临床上使用的替换体内病变血管的移植血管主要有以下两类：(1)自体血管，包括自体动脉血管和自体静脉血管；(2)高分子聚合物构建的商品化的人工血管，例如聚四氟乙烯(ePTFE)等制备的人工血管等。这两类移植血管均存在很多缺陷，而不能很好的满足临床的需求。
自体血管存在的问题如下：(1)来源非常有限；(2)存在血管的自身疾病使得可用的自体血管不健康或者口径不匹配等问题，而不能用于血管移植；(3)自体静脉血管作为移植体进行移植时，当自体静脉最初暴露于动脉血流环境时，即刻表现为膨胀的状态。当它长期处于压力较高的动脉系统，由于其机械力学性能等与动脉不匹配，会出现动脉瘤，内膜增生，动脉粥样硬化，以及血管壁的钙化，导致最终的移植失败。
高分子聚合物构建的商品化的人工血管的主要问题是力学性能与自体血管不匹配，移植后很容易形成血栓或内膜增生而导致通畅率不理想或者移植失败。目前，比较有影响力的研究，并且已经完成前临床试验应用于人体的几种血管移植体是：(1)2005年，Shinoka等有用自体骨髓细胞接种于PGA支架上经过体外孵育后，重建了23名被诊断为先天性单心室心脏病患者的肺动脉。但是这种将自体细胞植入PGA支架上，体外培养，会增加患者术前等待的时间和费用，另外这种移植体应用于肺动脉，属于静脉系统，静脉系统的血压相对较低，因此增加了应用的局限性。(2)2007年L'Heureux等将基于细胞膜片技术构建的组织工程血管应用于6名血液透析患者动静脉通路的建立，取得非常好的短期临床效果。但是这种利用细胞膜片构建的组织工程血管，也是需要体外长时间的培养，会增加患者术前等待的时间和费用。(3)2012年-2014年，先后用同种异体的髂静脉去细胞后，植入由自体骨髓干细胞分化而来的平滑肌细胞和内皮细胞构建TEVG，应用于堵塞的人肝外门静脉的重建。这种利用自体血管去细胞的方法构的组织工程血管，存在组织结构过于致密，在植入体内后，宿主的自体细胞很难渗入管壁结构而导致非常有限的组织改建，而最终因管壁钙化等并发症，而导致移植的失败。(4)利用聚四氟乙烯(ePTFE)制备的人工血管，因为聚四氟乙酸不能被人体降解吸收，因此也无法被人体改建为功能性的血管，顺应性差，它将一直以异物的形式存在与人体内。而且很多研究发现聚四氟乙酸作为人工血管进行血管移植时，其吻合口端易形成狭窄，血栓，而导致最终的移植失败，从而限制了聚四氟乙酸人工血管的使用。
因此，临床上迫切需要研制新能够替代自体血管的人工血管，这对于提高临床对于某些疾病的治愈疗效具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有人工血管存在的上述问题，提供一种网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管及其构建方法。
为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管，所述人工血管为由多孔且相互连通的聚癸二酸丙三醇酯PGS和网状结构的聚己酸内酯PCL构成的双层管状结构，所述聚癸二酸丙三醇酯为管芯，所述聚己酸内酯缠绕在管芯外为鞘层。
网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的构建方法，步骤如下：
S1、将聚己酸内酯溶解在2,2,2-三氟乙醇中，50℃～55℃下溶解2h～3h后，再震荡1h～2h，形成均匀的聚己酸内酯三氟乙醇混合溶液，待用；
其中，每100mL 2,2,2-三氟乙醇中溶解0.14g聚己酸内酯；
S2、采用静电纺丝技术，用连接在注射泵上的1mL注射器抽取S1中的聚己酸内酯三氟乙醇混合溶液，再将装有混合溶液的注射器固定在注射泵上；
然后，调整静电纺丝机的喷丝针头与接受铁板之间的距离为25cm；
调整注射泵的推进速度为1.275mm/min；
调整旋转电机的转速为120r/min；
调整高压直流电发生器电压为2.78WV；
S3、首先，将聚癸二酸丙三醇酯的饱和四氢呋喃溶液均匀浸润到1.2cm的管状盐膜上，待四氢呋喃挥发后，在真空中加热至145℃～150℃，反应24h～25h后，待用；
其次，再将管状盐膜套在1mL注射器针头上并固定，注射器拔除活塞，将空管紧紧插在旋转电机的转轴上，使转轴能够带动整个注射器转动，将固定有盐模的注射器针头放入静电纺丝系统；
再次，将管状盐膜对准接受铁板的中心，且盐膜保持与地面平行；
最后，采用第一种喷丝模式和第二种喷丝模式分别向管状盐膜喷丝，首先将管状盐膜在第一种喷丝模式进行喷丝，且第一种喷丝模式和第二种喷丝模式间隔进行，喷丝总时间为2min；
第一种喷丝模式，具体过程为：将管状盐膜调整为与喷丝头在顺时针方上向呈45°角，打开旋转电机电源，启动注射泵，喷丝头内喷出纳米纤维，纳米纤维在管状盐膜上缠绕30s；
第二种喷丝模式，具体过程为：将经过第一种喷丝模式喷丝的管状盐膜调整为与喷丝头在逆时针方向呈45°角，打开旋转电机电源，启动注射泵，喷丝头内喷出纳米纤维，纳米纤维在管状盐膜上缠绕30s；
S4、将喷丝后的管状盐模入去离子水中，每隔30min换一次水，共换水3次，浸泡完毕后的管状盐模冻干后得到网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管。
进一步的，S1中所述2,2,2-三氟乙醇的量为25μL。
进一步的，所述注射器为1mL的注射器。
进一步的，所述管状盐膜为长度为1.2cm的管状盐膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果是本申请的人工血管不仅能够作为一段生理血管的一部分完成引导血流的作用，而且还能够在体内发生改建，在植入体内一年后可改建成为无论是外观、组织学表现还是力学性能都与自体血管非常相近的新的血管，临床转化能力强。
附图说明
图1为实施例2和对比例制备得到的网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的扫描电镜图；其中，图1中的图1A、1C和1E为实施例2制备得到的网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的扫描电镜图；图1中的图1B、1D和1F为对比例制备得到的平行排列的鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的扫描电镜图；
图2为实施例2和对比例制备得到的网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管作为大鼠腹主动脉血管移植到大鼠体内后的试验状态图；其中，图2A为实施例2的人工血管移植到大鼠腹主动脉后，且未去除血管夹之前的示意图；图2B为实施例2的人工血管移植到大鼠腹主动脉后，且去除血管夹后的结构示意图；图2C和图2D均为对比例的人工血管移植到大鼠体内一年后的影像图；图2E为实施例2的人工血管移植到大鼠体内一年后的影像图；
图3为血管的横切HE染色图；其中，图3A为大鼠自体血管的横切HE染色图；图3B为实施例2的人工血管改建成为的新生血管的横切HE染色图；图3C和图3D为对比例的人工血管改建成为的新生血管的横切HE染色图；图3E为经过茜素红染色，对比例的新生血管管壁出现钙化的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、达到目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明的具体实施例和附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
本申请S3中所采用聚癸二酸丙三醇酯是参照文献A tough biodegradableelastomer.Wang Y,Ameer GA,Sheppard BJ,Langer R.Nat.Biotechnol.2002,20(6):602-606制备得到的。
需要说明的是，本申请中使用原料除特殊说明的外，其他均能够通过购买得到。
实施例1
网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的构建方法，步骤如下：
S1、将聚己酸内酯溶解在2,2,2-三氟乙醇中，50℃～55℃下溶解2h后，再震荡1h，形成均匀的聚己酸内酯三氟乙醇混合溶液，待用；
其中，每100mL 2,2,2-三氟乙醇中溶解0.14g聚己酸内酯；
本实施例中为25μL的2,2,2-三氟乙醇内溶解有0.035mg聚己酸内酯；
S2、采用静电纺丝技术，用连接在注射泵上的1mL注射器抽取S1中的聚己酸内酯三氟乙醇混合溶液，再将装有混合溶液的注射器固定在注射泵上；
然后，调整静电纺丝机的喷丝针头与接受铁板之间的距离为25cm；
调整注射泵的推进速度为1.275mm/min；
调整旋转电机的转速为120r/min；
调整高压直流电发生器电压为2.78WV；
S3、首先，将聚癸二酸丙三醇酯的饱和四氢呋喃溶液均匀浸润到1.2cm的管状盐膜上，待四氢呋喃挥发后，在真空中加热至145℃～150℃，反应24h后，待用；
其次，再将管状盐膜套在1mL注射器针头上并固定，注射器拔除活塞，将空管紧紧插在旋转电机的转轴上，使转轴能够带动整个注射器转动，将固定有盐模的注射器针头放入静电纺丝系统；
再次，将管状盐膜对准接受铁板的中心，且盐膜保持与地面平行；
最后，采用第一种喷丝模式和第二种喷丝模式分别向管状盐膜喷丝，首先将管状盐膜在第一种喷丝模式进行喷丝，且第一种喷丝模式和第二种喷丝模式间隔进行，喷丝总时间为2min；
第一种喷丝模式，具体过程为：将管状盐膜调整为与喷丝头在顺时针方上向呈45°角，打开旋转电机电源，启动注射泵，喷丝头内喷出纳米纤维，纳米纤维在管状盐膜上缠绕30s；
第二种喷丝模式，具体过程为：将经过第一种喷丝模式喷丝的管状盐膜调整为与喷丝头在逆时针方向呈45°角，打开旋转电机电源，启动注射泵，喷丝头内喷出纳米纤维，纳米纤维在管状盐膜上缠绕30s；
S4、将喷丝后的管状盐模入去离子水中，每隔30min换一次水，共换水3次，目的是去除管状盐模上的盐(氯化钠)颗粒，冻干后得到网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管。
上述实施例制备的网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管为由多孔且相互连通的聚二酸丙三醇酯PGS和网状结构的聚己酸内酯PCL构成的双层管状结构，聚二酸丙三醇酯为管芯，聚己酸内酯缠绕在管芯外为鞘层。
实施例2
网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的构建方法，步骤如下：
S1、将聚己酸内酯溶解在2,2,2-三氟乙醇中，50℃～55℃下溶解2.5h后，再震荡1.5h，形成均匀的聚己酸内酯三氟乙醇混合溶液，待用；
其中，每100mL 2,2,2-三氟乙醇中溶解0.14g聚己酸内酯；
本实施例中为25μL的2,2,2-三氟乙醇内溶解有0.035mg聚己酸内酯；
S2、采用静电纺丝技术，用连接在注射泵上的1mL注射器抽取S1中的聚己酸内酯三氟乙醇混合溶液，再将装有混合溶液的注射器固定在注射泵上；
然后，调整静电纺丝机的喷丝针头与接受铁板之间的距离为25cm；
调整注射泵的推进速度为1.275mm/min；
调整旋转电机的转速为120r/min；
调整高压直流电发生器电压为2.78WV；
S3、首先，将聚癸二酸丙三醇酯的饱和四氢呋喃溶液均匀浸润到1.2cm的管状盐膜上，待四氢呋喃挥发后，在真空中加热至145℃～150℃，反应24.5h后，待用；
其次，再将管状盐膜套在1mL注射器针头上并固定，注射器拔除活塞，将空管紧紧插在旋转电机的转轴上，使转轴能够带动整个注射器转动，将固定有盐模的注射器针头放入静电纺丝系统；
再次，将管状盐膜对准接受铁板的中心，且盐膜保持与地面平行；
最后，采用第一种喷丝模式和第二种喷丝模式分别向管状盐膜喷丝，首先将管状盐膜在第一种喷丝模式进行喷丝，且第一种喷丝模式和第二种喷丝模式间隔进行，喷丝总时间为2min；
第一种喷丝模式，具体过程为：将管状盐膜调整为与喷丝头在顺时针方上向呈45°角，打开旋转电机电源，启动注射泵，喷丝头内喷出纳米纤维，纳米纤维在管状盐膜上缠绕30s；
第二种喷丝模式，具体过程为：将经过第一种喷丝模式喷丝的管状盐膜调整为与喷丝头在逆时针方向呈45°角，打开旋转电机电源，启动注射泵，喷丝头内喷出纳米纤维，纳米纤维在管状盐膜上缠绕30s；
S4、将喷丝后的管状盐模入去离子水中，每隔30min换一次水，共换水3次，目的是去除管状盐模上的盐(氯化钠)颗粒，冻干后得到网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管。
上述实施例制备的网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管为由多孔且相互连通的聚二酸丙三醇酯PGS和网状结构的聚己酸内酯PCL构成的双层管状结构，聚二酸丙三醇酯为管芯，聚己酸内酯缠绕在管芯外为鞘层。
实施例3
网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的构建方法，步骤如下：
S1、将聚己酸内酯溶解在2,2,2-三氟乙醇中，50℃～55℃下溶解3h后，再震荡2h，形成均匀的聚己酸内酯三氟乙醇混合溶液，待用；
其中，每100mL 2,2,2-三氟乙醇中溶解0.14g聚己酸内酯；
本实施例中为25μL的2,2,2-三氟乙醇内溶解有0.035mg聚己酸内酯；
S2、采用静电纺丝技术，用连接在注射泵上的1mL注射器抽取S1中的聚己酸内酯三氟乙醇混合溶液，再将装有混合溶液的注射器固定在注射泵上；
然后，调整静电纺丝机的喷丝针头与接受铁板之间的距离为25cm；
调整注射泵的推进速度为1.275mm/min；
调整旋转电机的转速为120r/min；
调整高压直流电发生器电压为2.78WV；
S3、首先，将聚癸二酸丙三醇酯的饱和四氢呋喃溶液均匀浸润到1.2cm的管状盐膜上，待四氢呋喃挥发后，在真空中加热至145℃～150℃，反应25h后，待用；
其次，再将管状盐膜套在1mL注射器针头上并固定，注射器拔除活塞，将空管紧紧插在旋转电机的转轴上，使转轴能够带动整个注射器转动，将固定有盐模的注射器针头放入静电纺丝系统；
再次，将管状盐膜对准接受铁板的中心，且盐膜保持与地面平行；
最后，采用第一种喷丝模式和第二种喷丝模式分别向管状盐膜喷丝，首先将管状盐膜在第一种喷丝模式进行喷丝，且第一种喷丝模式和第二种喷丝模式间隔进行，喷丝总时间为2min；
第一种喷丝模式，具体过程为：将管状盐膜调整为与喷丝头在顺时针方上向呈45°角，打开旋转电机电源，启动注射泵，喷丝头内喷出纳米纤维，纳米纤维在管状盐膜上缠绕30s；
第二种喷丝模式，具体过程为：将经过第一种喷丝模式喷丝的管状盐膜调整为与喷丝头在逆时针方向呈45°角，打开旋转电机电源，启动注射泵，喷丝头内喷出纳米纤维，纳米纤维在管状盐膜上缠绕30s；
S4、将喷丝后的管状盐模入去离子水中，每隔30min换一次水，共换水3次，目的是去除管状盐模上的盐(氯化钠)颗粒，冻干后得到网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管。
上述实施例制备的网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管为由多孔且相互连通的聚二酸丙三醇酯PGS和网状结构的聚己酸内酯PCL构成的双层管状结构，聚二酸丙三醇酯为管芯，聚己酸内酯缠绕在管芯外为鞘层。
为了验证上述实施例制备的网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的结构特点以及在临床上的实际应用情况，我们还做了如下对比例。
对比例
平行排列的鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的构建方法，步骤如下：
S1、将聚己酸内酯溶解在2,2,2-三氟乙醇中，50℃～55℃下溶解2.5h后，再震荡1.5h，形成均匀的聚己酸内酯三氟乙醇混合溶液，待用；
其中，每100mL2,2,2-三氟乙醇中溶解0.14g聚己酸内酯；
本实施例中为25μL的2,2,2-三氟乙醇内溶解有0.035mg聚己酸内酯；
S2、采用静电纺丝技术，用连接在注射泵上的1mL注射器抽取1mLS1中的聚己酸内酯三氟乙醇混合溶液，再将装有混合溶液的注射器固定在注射泵上；
然后，调整静电纺丝机的喷丝针头与接受铁板之间的距离为25cm；
调整注射泵的推进速度为1.275mm/min；
调整旋转电机的转速为120r/min；
调整高压直流电发生器电压为2.78WV；
S3、首先，将聚癸二酸丙三醇酯的饱和四氢呋喃溶液均匀浸润到1.2cm的管状盐膜上，待四氢呋喃挥发后，在真空中加热至145℃～150℃，反应24.5h后，待用；
其次，再将管状盐膜套在1mL注射器针头上并固定，注射器拔除活塞，将空管紧紧插在旋转电机的转轴上，使转轴能够带动整个注射器转动，将固定有盐模的注射器针头放入静电纺丝系统；
再次，将管状盐膜对准接受铁板的中心，且盐膜保持与地面平行，与静电纺丝喷出的方向垂直；
最后，打开旋转电机电源，启动注射泵，喷丝头内喷出纳米纤维，纳米纤维在盐膜上缠绕2min；
S4、将喷丝后的管状盐模放入去离子水中，每隔30min换一次水，共换水3次，目的是去除管状盐模上的盐(氯化钠)颗粒，冻干后得到平行排列的鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管。
采用扫描电镜分别对实施例2制备的网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管和对比例制备的平行排列的鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管，进行拍摄，得到结果如图1所示。
图1的1A、1C和1E为实施例2中制备得到的网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的扫描电镜图；1B、1D和1F为对比例制备得到的平行排列的鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的扫描电镜图。通过图1A和1B能够看出，实施例2和对比例制备的人工血管均为管状结构。将图1C和1D进行对比，能够清楚地看到，本申请实施例2制备的人工血管的外层为的PCL纳米纤维排列成网状结构，而对比例制备的人工血管的外层的PCL纳米纤维排列成为平行结构。
所以，采用本申请的构建方法制备得到的人工血管为由多孔且相互连通的聚癸二酸丙三醇酯PGS和网状结构的聚己酸内酯PCL构成的双层管状结构，聚癸二酸丙三醇酯为管芯，聚己酸内酯缠绕在管芯外为鞘层。
为了进一步验证实施例2和对比例制备的人工血管的生物学性质，我们还分别将实施例2的人工血管与对比例的人工血管作为大鼠腹主动脉血管移植到大鼠体内，结果如图2所示。图2A为实施例2的人工血管移植到大鼠腹主动脉后，且未去除血管夹之前的示意图；图2B为实施例2的人工血管移植到大鼠腹主动脉后，且去除血管夹后的结构示意图；图2C和图2D均为对比例1的人工血管移植到大鼠体内一年后的影像图；图2E为实施例2的人工血管移植到大鼠体内一年后的影像图。
需要说明的是对比例的人工血管移植到大鼠腹主动脉后，且未去除血管夹之前的影像与图2A相同。
对比例的人工血管移植到大鼠腹主动脉后，且去除血管夹之前的影像与图2B相同。
通过图2A能够说明实施例2的人工血管和对比例的人工血管均能够与大鼠腹动脉连接。
通过图2B能够说明实施例2的人工血管和对比例的人工血管内血流通畅，可以作为一段生理血管的一部分完成引导血流的作用。
图2C、图2D和图2E说明对比例的人工血管和实施例2的人工血管移植到大鼠体内一年后，均改建成为了新的血管，即改建成为由自体细胞构成的血管样结构，材料几乎全部被吸收。但是图2C和图2D显示对比例的人工血管在一年后，改建的新生血管会出现管壁膨隆以及钙化的情况。图2E显示实施例2的人工血管在使用一年后，改建的新生血管管壁均匀，光滑柔软，没有钙化现象和管壁膨隆现象。
综上所述，本申请的人工血管使用一年后不仅能够改建成为新的血管，而且新生血管的管壁改建的新生血管管壁均匀、光滑柔软，没有钙化现象和管壁膨隆现象。
我们还将移植到大鼠体内一年后的实施例2的人工血管，移植到大鼠体内一年后的对比例的人工血管，分别与自体血管的组织学结构进行比较，结果如图3所示。
图3A为大鼠自体血管的横切HE染色图；
图3B为实施例2的人工血管改建成为的新生血管的横切HE染色图；
图3C和图3D为对比例的人工血管改建成为的新生血管的横切HE染色图；
图3E为经过茜素红染色，对比例的新生血管管壁出现钙化的示意图。
通过对比图3A和图3B，能够发现实施例2的人工血管改建成为的新生血管有着与自体血管非常相近的三层结构，这也就说明实施例2的人工血管的临床应用性更好。
而通过图3C和图3D发现，对比例的人工血管改建成为的新生血管的管壁结构易形成管壁增厚和管壁瘢痕化现象。且通过图3E更能进一步说明，对比例的人工血管改建成为的新生血管管壁出现钙化现象。这是因为对比例的鞘层结构过于紧密且不均匀，使得人工血管的力学强度和弹性模量差异较大，从而使得构建的人工血管容易出现钙化和爆裂的现象，而严重影响了其临床转化的实现。对比例的鞘层结构过于紧密，也会对细胞产生空间及应力的阻挡，而影响募集细胞的进入以及细胞对应力的感受，从而影响到细胞的分化与增殖，进一步影响血管的改建。
所以，通过对比发现，只有本申请的人工血管不仅能够作为一段生理血管的一部分完成引导血流的作用，而且还能够在体内发生改建，在植入体内一年后可改建成为无论是外观、组织学表现还是力学性能都与自体血管非常相近的新的血管，临床转化能力强。
以上公开的仅为本发明的部分实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管，其特征在于，所述人工血管为由多孔且相互连通的聚癸二酸丙三醇酯PGS和网状结构的聚己酸内酯PCL构成的双层管状结构，所述聚癸二酸丙三醇酯为管芯，所述聚己酸内酯缠绕在管芯外为鞘层。
2.如权利要求1所述的网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的构建方法，其特征在于，步骤如下：
S1、将聚己酸内酯溶解在2,2,2-三氟乙醇中，50℃～55℃下溶解2h～3h后再震荡1h～2h，形成均匀的聚己酸内酯三氟乙醇混合溶液，待用；
其中，每100mL的2,2,2-三氟乙醇中溶解0.14g聚己酸内酯；
S2、采用静电纺丝方法，用连接在注射泵上的注射器抽取S1中的聚己酸内酯三氟乙醇混合溶液，再将装有混合溶液的注射器固定在注射泵上；
调整静电纺丝机的喷丝针头与接受铁板之间的距离为25cm；
调整注射泵的推进速度为1.275mm/min；
调整旋转电机的转速为120r/min；
调整高压直流电发生器电压为2.78WV；
S3、将聚癸二酸丙三醇酯的饱和四氢呋喃溶液均匀浸润到管状盐膜上，待四氢呋喃挥发后，在真空中加热至145℃～150℃，反应24h～25h后，待用；
再将管状盐膜套在注射器针头上并固定，注射器拔除活塞，将空管紧紧插在旋转电机的转轴上，使转轴能够带动整个注射器转动，再将固定有盐模的注射器针头放入静电纺丝系统；
将管状盐膜对准接受铁板的中心，且盐膜保持与地面平行；
采用第一种喷丝模式和第二种喷丝模式分别向管状盐膜喷丝，首先将管状盐膜在第一种喷丝模式进行喷丝，且第一种喷丝模式和第二种喷丝模式交替进行，喷丝总时间为2min；
第一种喷丝模式，具体过程为：将管状盐膜调整为与喷丝头在顺时针方上向呈45°角，打开旋转电机电源，启动注射泵，喷丝头内喷出纳米纤维，纳米纤维在管状盐膜上缠绕30s；
第二种喷丝模式，具体过程为：将经过第一种喷丝模式喷丝的管状盐膜调整为与喷丝头在逆时针方向呈45°角，打开旋转电机电源，启动注射泵，喷丝头内喷出纳米纤维，纳米纤维在管状盐膜上缠绕30s；
S4、将喷丝后的管状盐模浸入去离子水中，每隔30min换一次水，共换水3次，浸泡完毕后的管状盐模冻干后即得到网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管。
3.如权利要求2所述的网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的构建方法，其特征在于，S1中所述2,2,2-三氟乙醇的量为25μL。
4.如权利要求2所述的网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的构建方法，其特征在于，所述注射器为1mL的注射器。
5.如权利要求2所述的网状鞘层结构的PGS/PCL双层人工血管的构建方法，其特征在于，所述管状盐膜为长度为1.2cm的管状盐膜。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110575290A (zh) * 2019-10-15 2019-12-17 中国人民解放军第四军医大学 弹性可降解气管支架及其构建方法
CN111719243A (zh) * 2020-06-09 2020-09-29 紫罗兰家纺科技股份有限公司 Pgs/sf电纺膜及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102908208A (zh) * 2012-10-11 2013-02-06 东华大学 一种多孔纳米纤维管状支架的制备方法
US20140309726A1 (en) * 2011-12-22 2014-10-16 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Biodegradable vascular grafts
CN107923071A (zh) * 2015-06-19 2018-04-17 高等教育联邦系统-匹兹堡大学 生物可降解的血管移植物

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140309726A1 (en) * 2011-12-22 2014-10-16 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Biodegradable vascular grafts
CN102908208A (zh) * 2012-10-11 2013-02-06 东华大学 一种多孔纳米纤维管状支架的制备方法
CN107923071A (zh) * 2015-06-19 2018-04-17 高等教育联邦系统-匹兹堡大学 生物可降解的血管移植物

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RAMAK KHOSRAVI等: "Long-Term Functional Efficacy of a Novel Electrospun Poly(Glycerol Sebacate)-Based Arterial Graft in Mice", 《ANNALS OF BIOMEDICAL ENGINEERING》 *
XIN YANG等: "Appropriate density of PCL nano-fiber sheath promoted muscular remodeling of PGS/PCL grafts in arterial circulation", 《BIOMATERIALS》 *
杨欣: "PGS/PCL双层血管移植体体内引导重塑重建颈动脉的实验研究", 《中国博士学位论文全文数据库医药卫生科技辑》 *
章青等: "具有周向微槽结构管状血管支架制备及诱导平滑肌细胞的取向生长", 《中国组织工程研究》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110575290A (zh) * 2019-10-15 2019-12-17 中国人民解放军第四军医大学 弹性可降解气管支架及其构建方法
CN110575290B (zh) * 2019-10-15 2022-04-26 中国人民解放军第四军医大学 弹性可降解气管支架及其构建方法
CN111719243A (zh) * 2020-06-09 2020-09-29 紫罗兰家纺科技股份有限公司 Pgs/sf电纺膜及其制备方法
CN111719243B (zh) * 2020-06-09 2022-03-01 紫罗兰家纺科技股份有限公司 Pgs/sf电纺膜及其制备方法

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