CN109453437A - 一种纳米纤维增强型可吸收血管支架及其制备方法 - Google Patents
一种纳米纤维增强型可吸收血管支架及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109453437A CN109453437A CN201811252277.8A CN201811252277A CN109453437A CN 109453437 A CN109453437 A CN 109453437A CN 201811252277 A CN201811252277 A CN 201811252277A CN 109453437 A CN109453437 A CN 109453437A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- nano
- temperature
- short fiber
- nanofiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L31/148—Materials at least partially resorbable by the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/12—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material
- A61L31/125—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix
- A61L31/129—Composite materials, i.e. containing one material dispersed in a matrix of the same or different material having a macromolecular matrix containing macromolecular fillers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
- A61L2400/12—Nanosized materials, e.g. nanofibres, nanoparticles, nanowires, nanotubes; Nanostructured surfaces
Abstract
本发明公开了一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，采用的材料为医用纳米纤维增强型复合材料，所述医用纳米纤维增强型复合材料是由基础材料和纳米短纤维组成，纳米短纤维保持结晶形态均匀分散于基础材料中，本发明的纳米纤维增强型可吸收血管支架将壁厚减小至100μm左右，相比现有的壁厚减少了30％左右，降低了支架对本身血管的影响，也减少了聚合物和酸性降解产物数量，降低血栓形成的风险；并且由于该类纳米纤维增强材料中基础材料的酯键含量较少，每5～6个碳存在1个酯键，降解后羧基含量减少，酸性较聚左旋丙交酯大幅度减小，引起不良反应的风险更低，具有更好的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及血管支架技术领域，具体说是一种纳米纤维增强型可吸收血管支架及其制备方法。
背景技术
血管支架是指在管腔球囊扩张成形的基础上，在病变段置入内支架以达到支撑狭窄闭塞段血管，减少血管弹性回缩及再塑形，保持管腔血流通畅的目的，部分内支架还具有预防再狭窄的作用，主要分为冠脉支架、脑血管支架、肾动脉支架和大动脉支架等；按照制备材料的可吸收程度分为不可吸收血管支架和可吸收血管支架，不可吸收血管支架通常为金属支架，使用后永久存在，影响CT等检查，狭窄部位不可再次植入支架，同时病人需要终身服用抗凝血药物，存在较大的潜在风险；可吸收血管支架又包括可吸收金属(镁合金、铁合金等为主)和可降解聚酯，其中可吸收金属存在降解速率不可控、降解不均匀和金属离子蓄积风险等问题，而现有的可降解聚酯多选用聚左旋丙交酯，该类支架材料弹性较差、不易压缩输送、使用过程不易操作，不能与柔软的血管内壁完全贴合，并且支架壁厚一般在150μm以上，植入后形成血栓的风险较大，另外由于聚左旋丙交酯中酯键含量较高(每两个碳存在一个酯键)，降解后羧基含量较多，产生的酸性容易引起炎症反应和再狭窄的潜在风险。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种纳米纤维增强型可吸收血管支架及其制备方法。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，采用的材料为医用纳米纤维增强型复合材料，所述医用纳米纤维增强型复合材料是由基础材料和纳米短纤维组成，纳米短纤维保持结晶形态均匀分散于基础材料中，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为5～50％；所述基础材料为聚对二氧环己酮、聚三亚甲基碳酸酯或聚己内酯；所述纳米短纤维为结晶性聚酯材料，所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；纳米短纤维的直径为100～400nm，长度为1～40μm；纳米纤维增强型可吸收血管支架的壁厚为90～110μm。
优选的，纳米纤维为高结晶性聚丙交酯纤维，其结晶度为70～80％，取向因子为0.65～0.75。
优选的，所述基础材料为聚己内酯。
优选的，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为20～40％。
本发明还公开了一种纳米纤维增强型可吸收血管支架的制备方法，包括以下步骤：
⑴以结晶性聚酯材料为原料，采用熔融静电纺丝工艺与热拉伸工艺相结合，制备成结晶取向的纳米级直径纤维，然后置于超低温预冷，低温下经剪切、球磨等多级粉碎得到直径100～400nm，长度为1～40μm的纳米短纤维；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；
⑵将基础材料低温粉碎后，按一定比例与步骤⑴所得纳米短纤维混合，纳米短纤维的质量百分比为5～50％，经双螺杆挤出机熔融挤出，利用基础材料与结晶性聚酯材料之间的熔融温度差，调节挤出机温度，使纳米短纤维保持固体结晶状态，并均匀分散于基础材料熔融流体中，挤出、冷却、切粒后得到医用纳米纤维增强型复合材料；所述基础材料为聚对二氧环己酮、聚三亚甲基碳酸酯或聚己内酯；
⑶将步骤⑵所得医用纳米纤维增强型复合材料通过单螺杆挤出成型，得到纳米纤维增强型可吸收血管支架。
优选的的制备方法，包括以下步骤：
①将结晶性聚酯材料在100℃下真空干燥24小时，在氮气保护下，置于纺丝装置螺杆中熔融，在电压8～30KV下，以恒定速度挤出喷丝，漩涡冷却液槽接收后得到直径1～10μm的聚酯纤维束；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；
②在氮气保护下，将步骤①所得聚酯纤维束经过两次热拉伸，每次拉伸倍数为5～8倍，得到直径100～400nm的纳米纤维；
两次热拉伸的温度分别为150℃和130℃；
③将步骤②所得纳米纤维置于-100℃以下的液氮中深冷2～3小时，经过高温粉碎机粉碎后过筛，得到长度为1～40μm的纳米短纤维；
④将步骤③所得纳米短纤维加入基础材料中，混合均匀，其中步骤③所得纳米短纤维的质量百分比为5～50％，然后双螺杆挤出，裁切制粒，得到医用纳米纤维增强型复合材料；
所述基础材料为聚对二氧环己酮、聚三亚甲基碳酸酯或聚己内酯；当基础材料为聚对二氧环己酮时，挤出温度为110～160℃；当基础材料为聚三亚甲基碳酸酯时，挤出温度为90～150℃；当基础材料为聚己内酯时，挤出温度为70～130℃；
⑤将步骤④所得医用纳米纤维增强型复合材料通过单螺杆挤出成型，调控工艺参数得到纳米纤维增强型可吸收血管支架；其中工艺参数包括螺杆转速、挤出机温度和模口温度；
其中螺杆转速为10～20rpm，挤出机温度与步骤④相同，模口温度与步骤④所得医用纳米纤维增强型复合材料中的基础材料的种类有关，当基础材料为聚对二氧环己酮时，模口温度为100～140℃，当基础材料为聚三亚甲基碳酸酯时，模口温度为70～130℃，当基础材料为聚己内酯时，模口温度为60～110℃。
优选的的制备方法，步骤③中还包括将所得长度为1～40μm的纳米短纤维进行高结晶处理的步骤，具体的，将所得纳米短纤维置于真空烘箱中梯度升温，使纳米短纤维熟化结晶，得到高结晶性纳米短纤维，其中梯度升温是指分别在75～85℃、95～105℃和115～125℃下依次平衡2～3小时。
进一步优选的制备方法，步骤③中还包括将所得长度为1～40μm的纳米短纤维进行高结晶处理的步骤，具体的，将所得纳米短纤维置于真空烘箱中梯度升温，使纳米短纤维熟化结晶，得到高结晶性纳米短纤维，其中梯度升温是指分别在80℃、100℃和120℃下依次平衡2.5小时。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明的血管支架由纳米纤维增强型材料制备得到，该材料以聚己内酯、聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮或其共聚物为柔性基础材料，以聚丙交酯纳米短纤维为支撑材料，增强支撑强度，改善支架弹性，易于压缩输送，临床植入更加便捷，并且使用后与血管内壁贴合度好，不易断裂破碎，能够显著提高支架的安全性和有效性；
本发明的纳米纤维增强型可吸收血管支架将壁厚减小至100μm左右，相比现有的壁厚减少了30％左右，降低了支架对本身血管的影响，也减少了聚合物和酸性降解产物数量，降低血栓形成的风险；并且由于该类纳米纤维增强材料中基础材料的酯键含量较少，每5～6个碳存在1个酯键，降解后羧基含量减少，酸性较聚左旋丙交酯大幅度减小，引起不良反应的风险更低，具有更好的安全性能。
本发明的血管支架的制备方法，工艺设计奇特，利用基础材料和纳米短纤维的熔点差将纳米短纤维均匀分散在基础材料中，保持了两种材料各自的优点，得到了力学性能优异、生物相容性好和生物可降解性好的复合材料，然后将复合材料采用挤出成型工艺得到可吸收血管支架，工艺操作流程成熟，能够实现工业化生产。
具体实施方式
一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，采用的材料为医用纳米纤维增强型复合材料，所述医用纳米纤维增强型复合材料是由基础材料和纳米短纤维组成，纳米短纤维保持结晶形态均匀分散于基础材料中，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为5～50％；所述基础材料为聚对二氧环己酮、聚三亚甲基碳酸酯或聚己内酯的均聚物、共混物或共聚物；所述纳米短纤维为结晶性聚酯材料，所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；纳米短纤维的直径为10～400nm，长度为0.1～40μm；纳米纤维增强型可吸收血管支架的壁厚为90～110μm。
优选的，纳米纤维为高结晶性聚丙交酯纤维，其结晶度为70～80％，取向因子为0.65～0.75。
优选的，纳米短纤维的直径为100～400nm，长度为1～40μm。
优选的，基础材料为聚己内酯。
优选的，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为20～40％。
本发明还包括一种纳米纤维增强型可吸收血管支架的制备方法，包括以下步骤：
⑴以结晶性聚酯材料为原料，采用熔融静电纺丝工艺与热拉伸工艺相结合，制备成结晶取向的纳米级直径纤维，然后置于超低温预冷，低温下经剪切、球磨等多级粉碎得到直径10～400nm，长度为0.1～40μm的纳米短纤维；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；
⑵将基础材料低温粉碎后，按一定比例与步骤⑴所得纳米短纤维混合，纳米短纤维的质量百分比为5～50％，经双螺杆挤出机熔融挤出，利用基础材料与结晶性聚酯材料之间的熔融温度差，调节挤出机温度，使纳米短纤维保持固体结晶状态，并均匀分散于基础材料熔融流体中，挤出、冷却、切粒后得到医用纳米纤维增强型复合材料；所述基础材料为聚对二氧环己酮、聚三亚甲基碳酸酯或聚己内酯的均聚物、共混物或共聚物；
⑶将步骤⑵所得医用纳米纤维增强型复合材料通过单螺杆挤出成型，得到纳米纤维增强型可吸收血管支架。
优选的的制备方法，包括以下步骤：
①将结晶性聚酯材料在100℃下真空干燥24小时，在氮气保护下，置于纺丝装置螺杆中熔融，在电压8～30KV下，以恒定速度挤出喷丝，漩涡冷却液槽接收后得到直径1～10μm的聚酯纤维束；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；
②在氮气保护下，将步骤①所得聚酯纤维束经过两次热拉伸，每次拉伸倍数为2～8倍，得到直径100～400nm的纳米纤维；
两次热拉伸的温度分别为150℃和130℃；
为了得到直径更小的纳米短纤维，可以将热拉伸次数调整为三次，每次拉伸倍数为5～8倍，从而得到直径10～400nm的纳米纤维；
③将步骤②所得纳米纤维置于-100℃以下的液氮中深冷2～3小时，经过高温粉碎机粉碎后过筛，得到长度为1～40μm的纳米短纤维；
④将步骤③所得纳米短纤维加入基础材料中，混合均匀，其中步骤③所得纳米短纤维的质量百分比为5～50％，然后双螺杆挤出，裁切制粒，得到医用纳米纤维增强型复合材料；
所述基础材料为聚对二氧环己酮、聚三亚甲基碳酸酯或聚己内酯的均聚物、共混物或共聚物；当基础材料为聚对二氧环己酮时，挤出温度为110～160℃；当基础材料为聚三亚甲基碳酸酯时，挤出温度为90～150℃；当基础材料为聚己内酯时，挤出温度为70～130℃；
⑤将步骤④所得医用纳米纤维增强型复合材料通过单螺杆挤出成型，调控工艺参数得到纳米纤维增强型可吸收血管支架；其中工艺参数包括螺杆转速、挤出机温度和模口温度；
其中螺杆转速为10～20rpm，挤出机温度与步骤④相同，模口温度与步骤④所得医用纳米纤维增强型复合材料中的基础材料的种类有关，当基础材料为聚对二氧环己酮时，模口温度为100～140℃，当基础材料为聚三亚甲基碳酸酯时，模口温度为70～130℃，当基础材料为聚己内酯时，模口温度为60～110℃。
优选的挤出温度和模口温度的选择数据，如表1所示；
表1优选的挤出温度和模口温度的选择数据
进一步优选的制备方法，步骤③中还包括将所得长度为1～40μm的纳米短纤维进行高结晶处理的步骤，具体的，将所得纳米短纤维置于真空烘箱中梯度升温，使纳米短纤维熟化结晶，得到高结晶性纳米短纤维，其中梯度升温是指分别在75～85℃、95～105℃和115～125℃下依次平衡2～3小时。
进一步优选的制备方法，步骤③中还包括将所得长度为1～40μm的纳米短纤维进行高结晶处理的步骤，具体的，将所得纳米短纤维置于真空烘箱中梯度升温，使纳米短纤维熟化结晶，得到高结晶性纳米短纤维，其中梯度升温是指分别在80℃、100℃和120℃下依次平衡2.5小时。
以下结合具体实施例来对本发明作进一步的描述。
实施例1
一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，采用的材料为医用纳米纤维增强型复合材料，所述医用纳米纤维增强型复合材料是由基础材料和纳米短纤维组成，纳米短纤维保持结晶形态均匀分散于基础材料中，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为5％；所述基础材料为聚对二氧环己酮；所述纳米短纤维为结晶性聚酯材料，所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；纳米短纤维的直径为100nm，长度为1μm；纳米纤维增强型可吸收血管支架的壁厚为90μm。
实施例2
一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，采用的材料为医用纳米纤维增强型复合材料，所述医用纳米纤维增强型复合材料是由基础材料和纳米短纤维组成，纳米短纤维保持结晶形态均匀分散于基础材料中，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为50％；所述基础材料为聚三亚甲基碳酸酯；所述纳米短纤维为结晶性聚酯材料，所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；纳米短纤维的直径为400nm，长度为40μm；纳米纤维增强型可吸收血管支架的壁厚为110μm。
实施例3
一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，采用的材料为医用纳米纤维增强型复合材料，所述医用纳米纤维增强型复合材料是由基础材料和纳米短纤维组成，纳米短纤维保持结晶形态均匀分散于基础材料中，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为20％；所述基础材料为聚己内酯；所述纳米短纤维为结晶性聚酯材料，所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；纳米短纤维的直径为200nm，长度为10μm；纳米纤维增强型可吸收血管支架的壁厚为100μm。
实施例4
一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，采用的材料为医用纳米纤维增强型复合材料，所述医用纳米纤维增强型复合材料是由基础材料和纳米短纤维组成，纳米短纤维保持结晶形态均匀分散于基础材料中，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为40％；所述基础材料为聚对二氧环己酮；所述纳米短纤维为高结晶性聚酯材料，其结晶度为80％，取向因子为0.75；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；纳米短纤维的直径为300nm，长度为20μm；纳米纤维增强型可吸收血管支架的壁厚为95μm。
实施例5
一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，采用的材料为医用纳米纤维增强型复合材料，所述医用纳米纤维增强型复合材料是由基础材料和纳米短纤维组成，纳米短纤维保持结晶形态均匀分散于基础材料中，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为30％；所述基础材料为聚三亚甲基碳酸酯；所述纳米短纤维为高结晶性聚酯材料，其结晶度为70％，取向因子为0.65；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；纳米短纤维的直径为250nm，长度为30μm；纳米纤维增强型可吸收血管支架的壁厚为105μm。
实施例6
一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，采用的材料为医用纳米纤维增强型复合材料，所述医用纳米纤维增强型复合材料是由基础材料和纳米短纤维组成，纳米短纤维保持结晶形态均匀分散于基础材料中，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为45％；所述基础材料为聚己内酯；所述纳米短纤维为高结晶性聚酯材料，其结晶度为75％，取向因子为0.70；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；纳米短纤维的直径为120nm，长度为15μm；纳米纤维增强型可吸收血管支架的壁厚为98μm。
实施例7
一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，采用的材料为医用纳米纤维增强型复合材料，所述医用纳米纤维增强型复合材料是由基础材料和纳米短纤维组成，纳米短纤维保持结晶形态均匀分散于基础材料中，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为42％；所述基础材料为聚对二氧环己酮-三亚甲基碳酸酯；所述纳米短纤维为结晶性聚酯材料，所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；纳米短纤维的直径为10nm，长度为0.1μm；纳米纤维增强型可吸收血管支架的壁厚为102μm。
实施例8
实施例1的纳米纤维增强型可吸收血管支架的制备方法，包括以下步骤：
①将结晶性聚酯材料在100℃下真空干燥24小时，在氮气保护下，置于纺丝装置螺杆中熔融，在电压8KV下，以恒定速度挤出喷丝，漩涡冷却液槽接收后得到直径1μm的聚酯纤维束；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；
②在氮气保护下，将步骤①所得聚酯纤维束经过两次热拉伸，每次拉伸倍数为5～8倍，得到直径100nm的纳米纤维；
两次热拉伸的温度分别为150℃和130℃；
③将步骤②所得纳米纤维置于-100℃以下的液氮中深冷2小时，经过高温粉碎机粉碎后过筛，得到长度为1μm的纳米短纤维；
④将步骤③所得纳米短纤维加入基础材料中，混合均匀，其中步骤③所得纳米短纤维的质量百分比为5％，然后双螺杆挤出，裁切制粒，得到医用纳米纤维增强型复合材料；
所述基础材料为聚对二氧环己酮；挤出温度为110℃；
⑤将步骤④所得医用纳米纤维增强型复合材料通过单螺杆挤出成型，调控工艺参数得到纳米纤维增强型可吸收血管支架；其中工艺参数包括螺杆转速、挤出机温度和模口温度；
其中螺杆转速为10rpm，挤出机温度与步骤④相同，模口温度为100℃。
实施例9
实施例2的纳米纤维增强型可吸收血管支架的制备方法，包括以下步骤：
①将结晶性聚酯材料在100℃下真空干燥24小时，在氮气保护下，置于纺丝装置螺杆中熔融，在电压30KV下，以恒定速度挤出喷丝，漩涡冷却液槽接收后得到直径10μm的聚酯纤维束；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；
②在氮气保护下，将步骤①所得聚酯纤维束经过两次热拉伸，每次拉伸倍数为5～8倍，得到直径400nm的纳米纤维；
两次热拉伸的温度分别为150℃和130℃；
③将步骤②所得纳米纤维置于-100℃以下的液氮中深冷3小时，经过高温粉碎机粉碎后过筛，得到长度为40μm的纳米短纤维；
④将步骤③所得纳米短纤维加入基础材料中，混合均匀，其中步骤③所得纳米短纤维的质量百分比为50％，然后双螺杆挤出，裁切制粒，得到医用纳米纤维增强型复合材料；
所述基础材料为聚三亚甲基碳酸酯；挤出温度为90℃；
⑤将步骤④所得医用纳米纤维增强型复合材料通过单螺杆挤出成型，调控工艺参数得到纳米纤维增强型可吸收血管支架；其中工艺参数包括螺杆转速、挤出机温度和模口温度；
其中螺杆转速为20rpm，挤出机温度与步骤④相同，模口温度为70℃。
实施例10
实施例3的纳米纤维增强型可吸收血管支架的制备方法，包括以下步骤：
①将结晶性聚酯材料在100℃下真空干燥24小时，在氮气保护下，置于纺丝装置螺杆中熔融，在电压10KV下，以恒定速度挤出喷丝，漩涡冷却液槽接收后得到直径4μm的聚酯纤维束；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；
②在氮气保护下，将步骤①所得聚酯纤维束经过两次热拉伸，每次拉伸倍数为5～8倍，得到直径200nm的纳米纤维；
两次热拉伸的温度分别为150℃和130℃；
③将步骤②所得纳米纤维置于-100℃以下的液氮中深冷2～3小时，经过高温粉碎机粉碎后过筛，得到长度为10μm的纳米短纤维；
④将步骤③所得纳米短纤维加入基础材料中，混合均匀，其中步骤③所得纳米短纤维的质量百分比为20％，然后双螺杆挤出，裁切制粒，得到医用纳米纤维增强型复合材料；
所述基础材料为聚己内酯；挤出温度为70℃；
⑤将步骤④所得医用纳米纤维增强型复合材料通过单螺杆挤出成型，调控工艺参数得到纳米纤维增强型可吸收血管支架；其中工艺参数包括螺杆转速、挤出机温度和模口温度；
其中螺杆转速为12rpm，挤出机温度与步骤④相同，模口温度为60℃。
实施例11
实施例4的纳米纤维增强型可吸收血管支架的制备方法，包括以下步骤：
①将结晶性聚酯材料在100℃下真空干燥24小时，在氮气保护下，置于纺丝装置螺杆中熔融，在电压20KV下，以恒定速度挤出喷丝，漩涡冷却液槽接收后得到直径8μm的聚酯纤维束；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；
②在氮气保护下，将步骤①所得聚酯纤维束经过两次热拉伸，每次拉伸倍数为5～8倍，得到直径300nm的纳米纤维；
两次热拉伸的温度分别为150℃和130℃；
③将步骤②所得纳米纤维置于-100℃以下的液氮中深冷2.5小时，经过高温粉碎机粉碎后过筛，得到长度为20μm的纳米短纤维；将所得纳米短纤维置于真空烘箱中梯度升温，使纳米短纤维熟化结晶，得到高结晶性纳米短纤维，其结晶度为80％，取向因子为0.75；其中梯度升温是指分别在85℃、105℃和125℃下依次平衡3小时；
④将步骤③所得纳米短纤维加入基础材料中，混合均匀，其中步骤③所得纳米短纤维的质量百分比为40％，然后双螺杆挤出，裁切制粒，得到医用纳米纤维增强型复合材料；
所述基础材料为聚对二氧环己酮，挤出温度为160℃；
⑤将步骤④所得医用纳米纤维增强型复合材料通过单螺杆挤出成型，调控工艺参数得到纳米纤维增强型可吸收血管支架；其中工艺参数包括螺杆转速、挤出机温度和模口温度；
其中螺杆转速为16rpm，挤出机温度与步骤④相同，模口温度为140℃。
实施例12
实施例5的纳米纤维增强型可吸收血管支架的制备方法，包括以下步骤：
①将结晶性聚酯材料在100℃下真空干燥24小时，在氮气保护下，置于纺丝装置螺杆中熔融，在电压25KV下，以恒定速度挤出喷丝，漩涡冷却液槽接收后得到直径1～10μm的聚酯纤维束；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；
②在氮气保护下，将步骤①所得聚酯纤维束经过两次热拉伸，每次拉伸倍数为5～8倍，得到直径100nm的纳米纤维；
两次热拉伸的温度分别为150℃和130℃；
③将步骤②所得纳米纤维置于-100℃以下的液氮中深冷2.5小时，经过高温粉碎机粉碎后过筛，得到长度为30μm的纳米短纤维；将所得纳米短纤维置于真空烘箱中梯度升温，使纳米短纤维熟化结晶，其结晶度为70％，取向因子为0.65；得到高结晶性纳米短纤维，其中梯度升温是指分别在75℃、95℃和115℃下依次平衡2小时；
④将步骤③所得纳米短纤维加入基础材料中，混合均匀，其中步骤③所得纳米短纤维的质量百分比为30％，然后双螺杆挤出，裁切制粒，得到医用纳米纤维增强型复合材料；
所述基础材料为聚三亚甲基碳酸酯；挤出温度为150℃；
⑤将步骤④所得医用纳米纤维增强型复合材料通过单螺杆挤出成型，调控工艺参数得到纳米纤维增强型可吸收血管支架；其中工艺参数包括螺杆转速、挤出机温度和模口温度；
其中螺杆转速为10～20rpm，挤出机温度与步骤④相同，模口温度为130℃。
实施例13
实施例6的纳米纤维增强型可吸收血管支架的制备方法，包括以下步骤：
①将结晶性聚酯材料在100℃下真空干燥24小时，在氮气保护下，置于纺丝装置螺杆中熔融，在电压15KV下，以恒定速度挤出喷丝，漩涡冷却液槽接收后得到直径4μm的聚酯纤维束；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；
②在氮气保护下，将步骤①所得聚酯纤维束经过两次热拉伸，每次拉伸倍数为5～8倍，得到直径120nm的纳米纤维；
两次热拉伸的温度分别为150℃和130℃；
③将步骤②所得纳米纤维置于-100℃以下的液氮中深冷2小时，经过高温粉碎机粉碎后过筛，得到长度为15μm的纳米短纤维；将所得纳米短纤维置于真空烘箱中梯度升温，使纳米短纤维熟化结晶，得到高结晶性纳米短纤维，其结晶度为75％，取向因子为0.70；其中梯度升温是指分别在80℃、100℃和120℃下依次平衡2.5小时；
④将步骤③所得纳米短纤维加入基础材料中，混合均匀，其中步骤③所得纳米短纤维的质量百分比为45％，然后双螺杆挤出，裁切制粒，得到医用纳米纤维增强型复合材料；
所述基础材料为聚己内酯；挤出温度为130℃；
⑤将步骤④所得医用纳米纤维增强型复合材料通过单螺杆挤出成型，调控工艺参数得到纳米纤维增强型可吸收血管支架；其中工艺参数包括螺杆转速、挤出机温度和模口温度；
其中螺杆转速为10～20rpm，挤出机温度与步骤④相同，模口温度为110℃。
实施例14
实施例7的纳米纤维增强型可吸收血管支架的制备方法，包括以下步骤：
①以结晶性聚酯材料为原料，采用熔融静电纺丝工艺与热拉伸工艺相结合，制备成结晶取向的纳米级直径纤维，然后置于超低温预冷，低温下经剪切、球磨等多级粉碎得到直径10nm，长度为0.1μm的纳米短纤维；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；
②将基础材料低温粉碎后，按一定比例与步骤①所得纳米短纤维混合，纳米短纤维的质量百分比为42％，经双螺杆挤出机熔融挤出，利用基础材料与结晶性聚酯材料之间的熔融温度差，调节挤出机温度，使纳米短纤维保持固体结晶状态，并均匀分散于基础材料熔融流体中，挤出、冷却、切粒后得到医用纳米纤维增强型复合材料；所述基础材料为聚对二氧环己酮-三亚甲基碳酸酯；
③将步骤②所得医用纳米纤维增强型复合材料通过单螺杆挤出成型，得到纳米纤维增强型可吸收血管支架。
对实施例1～7的纳米纤维增强型可吸收血管支架的力学性能和生物相容性进行检测，结果如表2所示。
表2实施例1～7的纳米纤维增强型可吸收血管支架的力学性能和生物相容性结果
由表2的结果可以看出，本发明的纳米纤维增强型可吸收血管支架的径向支撑力在5.5N以上，MTT法的细胞毒性为0级，24h细胞粘附率在85％左右，具有很好的生物相容性，能满足生物材料的医用要求。
将实施例4的纳米纤维增强型可吸收血管支架30个，置于体外动态降解系统(由血浆泵、恒温水浴、人工血管和压力表等组成)中，于1月、2月、3月、4月、5月、6月考察支架外观形貌、质量保留率和力学性能变化情况，每组5个，测试后取平均值，结果如表3所示。
表3实施例4的纳米纤维增强型可吸收血管支架的模拟降解情况表
由表3的分析可以看出，本发明的纳米纤维增强型可吸收血管支架在6个月内发生降解，分子量缓慢降低，但是外观形貌保持完整，质量损失及力学性能未发生显著变化，可以应用于临床试验。
Claims (8)
1.一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，其特征在于：采用的材料为医用纳米纤维增强型复合材料，所述医用纳米纤维增强型复合材料是由基础材料和纳米短纤维组成，纳米短纤维保持结晶形态均匀分散于基础材料中，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为5～50％；所述基础材料为聚对二氧环己酮、聚三亚甲基碳酸酯或聚己内酯；所述纳米短纤维为结晶性聚酯材料，所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；纳米短纤维的直径为100～400nm，长度为1～40μm；纳米纤维增强型可吸收血管支架的壁厚为90～110μm。
2.根据权利要求1所述的一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，其特征在于：纳米纤维为高结晶性聚丙交酯纤维，其结晶度为70～80％，取向因子为0.65～0.75。
3.根据权利要求1所述的一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，其特征在于：所述基础材料为聚己内酯。
4.根据权利要求1所述的一种纳米纤维增强型可吸收血管支架，其特征在于：纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为20～40％。
5.一种纳米纤维增强型可吸收血管支架的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴以结晶性聚酯材料为原料，采用熔融静电纺丝工艺与热拉伸工艺相结合，制备成结晶取向的纳米级直径纤维，然后置于超低温预冷，低温下经剪切、球磨等多级粉碎得到直径100～400nm，长度为1～40μm的纳米短纤维；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；
⑵将基础材料低温粉碎后，按一定比例与步骤⑴所得纳米短纤维混合，纳米短纤维的质量百分比为5～50％，经双螺杆挤出机熔融挤出，利用基础材料与结晶性聚酯材料之间的熔融温度差，调节挤出机温度，使纳米短纤维保持固体结晶状态，并均匀分散于基础材料熔融流体中，挤出、冷却、切粒后得到医用纳米纤维增强型复合材料；所述基础材料为聚对二氧环己酮、聚三亚甲基碳酸酯或聚己内酯；
⑶将步骤⑵所得医用纳米纤维增强型复合材料通过单螺杆挤出成型，得到纳米纤维增强型可吸收血管支架。
6.根据权利要求5所述的一种纳米纤维增强型可吸收血管支架的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①将结晶性聚酯材料在100℃下真空干燥24小时，在氮气保护下，置于纺丝装置螺杆中熔融，在电压8～30KV下，以恒定速度挤出喷丝，漩涡冷却液槽接收后得到直径1～10μm的聚酯纤维束；所述结晶性聚酯材料为聚丙交酯；
②在氮气保护下，将步骤①所得聚酯纤维束经过两次热拉伸，每次拉伸倍数为5～8倍，得到直径100～400nm的纳米纤维；
两次热拉伸的温度分别为150℃和130℃；
③将步骤②所得纳米纤维置于-100℃以下的液氮中深冷2～3小时，经过高温粉碎机粉碎后过筛，得到长度为1～40μm的纳米短纤维；
④将步骤③所得纳米短纤维加入基础材料中，混合均匀，其中步骤③所得纳米短纤维的质量百分比为5～50％，然后双螺杆挤出，裁切制粒，得到医用纳米纤维增强型复合材料；
所述基础材料为聚对二氧环己酮、聚三亚甲基碳酸酯或聚己内酯；当基础材料为聚对二氧环己酮时，挤出温度为110～160℃；当基础材料为聚三亚甲基碳酸酯时，挤出温度为90～150℃；当基础材料为聚己内酯时，挤出温度为70～130℃；
⑤将步骤④所得医用纳米纤维增强型复合材料通过单螺杆挤出成型，调控工艺参数得到纳米纤维增强型可吸收血管支架；其中工艺参数包括螺杆转速、挤出机温度和模口温度；
其中螺杆转速为10～20rpm，挤出机温度与步骤④相同，模口温度与步骤④所得医用纳米纤维增强型复合材料中的基础材料的种类有关，当基础材料为聚对二氧环己酮时，模口温度为100～140℃，当基础材料为聚三亚甲基碳酸酯时，模口温度为70～130℃，当基础材料为聚己内酯时，模口温度为60～110℃。
7.根据权利要求6所述一种纳米纤维增强型可吸收血管支架的制备方法，其特征在于：步骤③中还包括将所得长度为1～40μm的纳米短纤维进行高结晶处理的步骤，具体的，将所得纳米短纤维置于真空烘箱中梯度升温，使纳米短纤维熟化结晶，得到高结晶性纳米短纤维，其中梯度升温是指分别在75～85℃、95～105℃和115～125℃下依次平衡2～3小时。
8.根据权利要求7所述的一种纳米纤维增强型可吸收血管支架的制备方法，其特征在于：步骤③中还包括将所得长度为1～40μm的纳米短纤维进行高结晶处理的步骤，具体的，将所得纳米短纤维置于真空烘箱中梯度升温，使纳米短纤维熟化结晶，得到高结晶性纳米短纤维，其中梯度升温是指分别在80℃、100℃和120℃下依次平衡2.5小时。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2017111555515 | 2017-11-20 | ||
| CN201711155551 | 2017-11-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109453437A true CN109453437A (zh) | 2019-03-12 |
Family
ID=65608394
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811252277.8A Pending CN109453437A (zh) | 2017-11-20 | 2018-10-25 | 一种纳米纤维增强型可吸收血管支架及其制备方法 |
| CN201811359736.2A Pending CN109847112A (zh) | 2017-11-20 | 2018-11-15 | 一种增强型可吸收管腔支架及其制备方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811359736.2A Pending CN109847112A (zh) | 2017-11-20 | 2018-11-15 | 一种增强型可吸收管腔支架及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (2) | CN109453437A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110051889A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-26 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚乳酸纤维增强血管支架及其制备方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111068113B (zh) * | 2020-02-14 | 2022-03-11 | 上海畅迪医疗科技有限公司 | 一种纳米纤维涂层人造血管、涂层的制备方法及制备装置 |
| CN111568526A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-08-25 | 苏州大学附属儿童医院 | 一种加压克氏针 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101999952A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-04-06 | 东华大学 | 一种pcl与pla人体可吸收血管支架及其制备方法 |
| CN102335461A (zh) * | 2011-09-13 | 2012-02-01 | 东华大学 | 可控安全的pla/pcla可降解复合材料人体管道支架及其制备 |
| CN102552992A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-07-11 | 上海微特生物技术有限公司 | 一种多层复合管材及其制造方法和应用 |
| CN103877624A (zh) * | 2012-12-21 | 2014-06-25 | 上海微创医疗器械（集团）有限公司 | 一种可降解聚酯支架及其制备方法 |
| CN106039425A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-10-26 | 四川兴泰普乐医疗科技有限公司 | 用于血管疾病治疗的全降解血管支架及其制备方法 |
| CN107815079A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-03-20 | 山东省药学科学院 | 一种医用纳米纤维增强型复合材料及其制备方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI75493C (fi) * | 1985-05-08 | 1988-07-11 | Materials Consultants Oy | Sjaelvarmerat absorberbart osteosyntesmedel. |
| CA2060635A1 (en) * | 1991-02-12 | 1992-08-13 | Keith D'alessio | Bioabsorbable medical implants |
| CN102071491B (zh) * | 2011-01-18 | 2012-12-05 | 东华大学 | 一种医用食管支架纤维及其制备方法 |
| CN102579170A (zh) * | 2012-02-10 | 2012-07-18 | 东华大学 | 一种热塑性可降解纤维编织支架及其制备方法 |
| CN104275883A (zh) * | 2013-07-03 | 2015-01-14 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种纳米纤维增强的聚乳酸/聚己内酯复合材料及其制备方法 |
| CN106075568B (zh) * | 2016-06-13 | 2020-04-07 | 广州迈普再生医学科技股份有限公司 | 一种组织修复用可降解纳米短纤维材料及其制备方法和应用 |
| CN107320224B (zh) * | 2017-06-09 | 2019-06-04 | 东华大学 | 纺织基增强型可降解管腔支架及其制备和应用 |
-
2018
- 2018-10-25 CN CN201811252277.8A patent/CN109453437A/zh active Pending
- 2018-11-15 CN CN201811359736.2A patent/CN109847112A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101999952A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-04-06 | 东华大学 | 一种pcl与pla人体可吸收血管支架及其制备方法 |
| CN102335461A (zh) * | 2011-09-13 | 2012-02-01 | 东华大学 | 可控安全的pla/pcla可降解复合材料人体管道支架及其制备 |
| CN102552992A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-07-11 | 上海微特生物技术有限公司 | 一种多层复合管材及其制造方法和应用 |
| CN103877624A (zh) * | 2012-12-21 | 2014-06-25 | 上海微创医疗器械（集团）有限公司 | 一种可降解聚酯支架及其制备方法 |
| CN106039425A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-10-26 | 四川兴泰普乐医疗科技有限公司 | 用于血管疾病治疗的全降解血管支架及其制备方法 |
| CN107815079A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-03-20 | 山东省药学科学院 | 一种医用纳米纤维增强型复合材料及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110051889A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-26 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚乳酸纤维增强血管支架及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109847112A (zh) | 2019-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109453437A (zh) | 一种纳米纤维增强型可吸收血管支架及其制备方法 | |
| Goudarzi et al. | An investigation into influence of acetylated cellulose nanofibers on properties of PCL/Gelatin electrospun nanofibrous scaffold for soft tissue engineering | |
| Lopresti et al. | Effect of hydroxyapatite concentration and size on morpho-mechanical properties of PLA-based randomly oriented and aligned electrospun nanofibrous mats | |
| EP2586469B1 (en) | Medical devices containing oriented films of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers | |
| Yu et al. | Cellulose nanocrystals/polyethylene glycol as bifunctional reinforcing/compatibilizing agents in poly (lactic acid) nanofibers for controlling long-term in vitro drug release | |
| EP3086820B1 (en) | Medical implants including laminates of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof | |
| CN109648881B (zh) | 一种透明聚乳酸薄膜及其制备方法和应用 | |
| CN102284088A (zh) | 可吸收血管支架 | |
| CN108159498A (zh) | 一种聚醚醚酮生物复合材料的制备方法 | |
| Hossain et al. | The effect of cellulose nanowhiskers on the flexural properties of self-reinforced polylactic acid composites | |
| CN103203881A (zh) | 一种自增强仿生材料及其制造方法 | |
| Kimble et al. | Biodegradable microfibrillar polymer-polymer composites from poly (L-lactic acid)/poly (glycolic acid). | |
| CN107185053A (zh) | 一种降解速率可控的肠胃吻合支架及其制备方法 | |
| CN109464168A (zh) | 封堵器 | |
| CN1381278A (zh) | 可吸收的骨折内固定材料及制备方法 | |
| Im et al. | Creation of polylactide vascular scaffolds with high compressive strength using a novel melt-tube drawing method | |
| CN111494724A (zh) | 复合可吸收界面螺钉及其制备方法 | |
| CN107815079A (zh) | 一种医用纳米纤维增强型复合材料及其制备方法 | |
| Wang et al. | Biaxial stretching of polytetrafluoroethylene in industrial scale to fabricate medical ePTFE membrane with node-fibril microstructure | |
| Pei et al. | Multi-crosslinked flexible nanocomposite hydrogel fibers with excellent strength and knittability | |
| EP3062995B1 (en) | Pultrusion of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof and profile | |
| EP3630445B1 (en) | Continuous formation of tubes of poly-4-hydroxybutyrate and copolymers thereof | |
| US20220098388A1 (en) | Medical material and preparation method therefor | |
| CN102071491B (zh) | 一种医用食管支架纤维及其制备方法 | |
| CN104623728A (zh) | 一种注塑成型的各向异性骨替代复合材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190312 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |