CN110811944A - 一种具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统，其特征在于，由中空结构的支架主体和附着于支架主体内壁注有生物相容性润滑油的超光滑表面膜构成。制备方法为：制备具有纳米/微米多尺度复合多孔的基底膜；将润滑油灌注到基底膜中制备超光滑表面，将膜中多余的润滑油倒掉；将制备的超光滑表面膜负载到支架主体的内壁即得具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统。本发明制备的具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统适用于血管、胆道、肠道、气道、输尿管、食道支架系统等一系列手术植入后会发生细菌膜附着及支架内液体沉积引发阻塞的部位，可防止术后由感染引发的细菌生物膜的附着沉积导致手术失效，支架内液体流动剪切力减小继发的栓塞或结石等问题。

Description

一种具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统
技术领域
本发明涉及一种具有仿猪笼草超光滑表面防止细菌膜附着和液体沉积阻塞的支架系统，属于植入体内的医疗器械技术领域。
背景技术
随着医疗技术的发展，使用支架植入术用于缓解病灶给患者带来的痛苦逐渐成为临床医生的首选方案，支架植入体内后可达到支撑发生阻塞的组织实现再通畅或引流的目的。
目前常见的支架主要有金属支架和塑料支架，金属支架又包含裸金属支架、部分覆膜金属支架和全覆膜金属支架。
目前支架植入体内常见的问题有因感染引发细菌生物膜的聚集和支架内液体变浓稠导致流速变缓继而出现栓塞或结石，常见的有血管支架系统的血栓、胆道支架系统的胆结石和胆道感染、输尿管支架系统的尿结石和尿路感染等等，这些并发症都会导致手术失效并需要进行再次手术。
猪笼草是一种生长在热带环境的“食虫”草，猪笼草叶顶的瓶状体是捕食昆虫的工具。瓶状体的瓶盖复面能分泌香味，引诱昆虫。瓶口光滑，昆虫会被滑落瓶内，被瓶底分泌的液体淹死，并分解虫体营养物质，逐渐消化吸收。受到猪笼草表面超滑特性的启发，本发明利用人工仿猪笼草超滑表面用于植入体内的支架系统防止细菌生物膜粘附，防止浓稠的血液、胆汁、尿液等液体结晶凝固沉积堵塞。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：支架植入后引发的细菌生物膜沉积和因为支架内液体流动剪切力减小继发的栓塞或结石等问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统，其特征在于，由中空结构的支架主体和附着于支架主体内壁注有生物相容性润滑油的超光滑表面膜构成。超光滑表面是指，以水为测试溶液的液滴在该超光滑表面的滚动角应小于10°。
优选地，所述支架主体为管状结构的高分子塑料支架或覆膜金属支架。所述支架可具体为血管支架、胆道支架、肠道支架、食道支架、气道支架、输尿管支架等一系列体内植入式支架。
优选地，所述支架主体的外表面为非超光滑表面，防止植入体内发生滑移等术后并发症。
优选地，所述超光滑表面膜的厚度为微米级；润滑油采用全氟润滑油PFPH。
本发明还提供了上述具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统的制备方法，其特征在于，采用方法一或方法二制备：
所述方法一包括以下步骤：
步骤1)：制备成膜乳液，将其制成具有纳米/微米多尺度复合多孔的基底膜；
步骤2)：将生物相容性润滑油灌注到基底膜中制备超光滑表面，将膜中多余的润滑油倒掉；
步骤3)：将制备的超光滑表面膜负载到支架主体的内壁即得具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统；
所述方法二包括以下步骤：
步骤4)：制备成膜乳液；
步骤5)：将成膜乳液通过模具灌注到支架主体的内壁，在支架主体的内壁上形成膜；
步骤6)：将负载膜的支架主体放入烘箱中固化，使膜内具有微米级和纳米级的多孔；
步骤7)：将润滑油在支架主体上端沿支架主体的内壁灌注到膜的多孔中，多余的润滑油从支架主体的下方排出，即得具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统。
优选地，所述步骤1)、4)中成膜乳液的制备方法为：将微米级制孔剂氯化钠、纳米级制孔剂纳米氧化锌溶于超纯水中，然后与含固量60wt％的PTFE乳液混合并搅拌即可。
优选地，所述步骤1)中采用纳米/微米制孔剂通过相分离、激光刻蚀、3D打印或静电纺丝方式制备基底膜。
优选地，所述步骤3)中的超光滑表面膜通过生物胶粘法负载于支架主体内壁。
优选地，所述步骤6)中固化的具体步骤为：在100℃下干燥20分钟以除去水，然后在370℃下固化30分钟；固化后，将支架主体浸入1M的乙酸中以去除氯化钠和氧化锌。
优选地，所述步骤7)中在超光滑表面膜中负载药物(例如抗菌剂)，赋予支架抑制游离细菌及其它辅助治疗的功效。
所述的具有仿猪笼草超光滑表面防止细菌膜附着和液体沉积阻塞的支架系统所用的材料均具备良好的生物相容性并符合相关医用材料的标准。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明制备的仿猪笼草的超光滑表面的支架系统，可以防止支架植入术后引发的细菌生物膜的附着沉积导致手术失效，支架内液体流动剪切力减小继发的栓塞或结石等问题。对于负载有抗菌剂及其它药物的超光滑薄膜，还具有抑制游离的细菌及其他辅助治疗的功效。本发明制备超光滑表面薄膜的方法操作简单易行，所用试剂均无毒且生物相容性良好。
附图说明
图1为制备超光滑表面膜的流程图；
图2、3为本发明制得的支架系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1
(1)成膜乳液的配制：如图1所示流程，将微米级制孔剂氯化钠1、纳米级制孔剂纳米氧化锌2溶于超纯水(18.2MΩcm)中，然后与含固量60wt％的PTFE乳液3混合并搅拌1h。
(2)多孔膜的制备与固化：采用旋涂法制备厚度均一的薄膜4，将膜放入烘箱中，在100℃下干燥20分钟以除去水，然后在370℃下固化30分钟，将膜浸入1M乙酸中以去除氯化钠和纳米氧化锌，得到具有微米级5和纳米级6的多孔。
(3)超光滑表面的制备：将全氟润滑油PFPH滴在微米/纳米多孔薄膜表面来制造具有超光滑表面的薄膜7，薄膜倾斜30°以通过重力排出多余的油。
(4)支架系统的制备：将制备的表面超光滑薄膜通过海藻酸钠生物胶粘剂附着到胆道支架系统的内表面。如图2所示，支架系统的支架主体8的内壁覆有超光滑表面膜8。
实施例2
(1)成膜乳液的配制：将微米级制孔剂氯化钠、纳米级制孔剂纳米氧化锌溶于超纯水(18.2MΩcm)中，然后与含固量60wt％的PTFE乳液混合并搅拌1h。
(2)多孔膜的制备与固化：采用旋涂法制备厚度均一的薄膜，将膜放入烘箱中，在100℃下干燥20分钟以除去水，然后在370℃下固化30分钟，将膜浸入1M乙酸中以去除氯化钠和纳米氧化锌，得到具有微米级和纳米级的多孔。
(3)超光滑表面的制备：将小分子抗菌剂三氯生溶于全氟润滑油PFPH中并将其滴在微米/纳米多孔薄膜表面来制造具有超光滑表面的薄膜7，薄膜倾斜30°以通过重力排出多余的油。
(4)支架系统的制备：将制备的表面超光滑薄膜通过海藻酸钠生物胶粘剂附着到胆道支架系统的内表面。
实施例3
(1)成膜乳液的配制：将微米级制孔剂氯化钠、纳米级制孔剂纳米氧化锌溶于超纯水(18.2MΩcm)中，然后与含固量60wt％的PTFE乳液混合并搅拌1h。
(2)支架系统的制备：将混合液通过特制模具灌注到胆道支架的内表面，使乳液在支架管的内壁上形成一层薄膜。
(3)多孔膜的制备与固化：将负载PTFE薄膜的支架放入烘箱中，在100℃下干燥20分钟以除去水，然后在370℃下固化30分钟，将支架浸入1M乙酸中以去除氯化钠和纳米氧化锌，得到具有微米级和纳米级的多孔。
(4)超光滑表面的制备：将全氟润滑油PFPH滴在负载微米/纳米多孔薄膜的胆道支架上端来制造超光滑表面，润滑油在重力的作用下灌注所有纳米及微米孔并排除多余的油。

Claims (10)

1.一种具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统，其特征在于，由中空结构的支架主体和附着于支架主体内壁注有生物相容性润滑油的超光滑表面膜构成。
2.如权利要求1所述的具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统，其特征在于，所述支架主体为管状结构的高分子塑料支架或覆膜金属支架。
3.如权利要求1所述的具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统，其特征在于，所述支架主体的外表面为非超光滑表面。
4.如权利要求1所述的具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统，其特征在于，所述超光滑表面膜的厚度为微米级；润滑油采用全氟润滑油PFPH。
5.权利要求1-4任意一项所述的具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统的制备方法，其特征在于，采用方法一或方法二制备：
所述方法一包括以下步骤：
步骤1)：制备成膜乳液，将其制成具有纳米/微米多尺度复合多孔的基底膜；
步骤2)：将生物相容性润滑油灌注到基底膜中制备超光滑表面，将膜中多余的润滑油倒掉；
步骤3)：将制备的超光滑表面膜负载到支架主体的内壁即得具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统；
所述方法二包括以下步骤：
步骤4)：制备成膜乳液；
步骤5)：将成膜乳液通过模具灌注到支架主体的内壁，在支架主体的内壁上形成膜；
步骤6)：将负载膜的支架主体放入烘箱中固化，使膜内具有微米级和纳米级的多孔；
步骤7)：将润滑油在支架主体上端沿支架主体的内壁灌注到膜的多孔中，多余的润滑油从支架主体的下方排出，即得具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统。
6.如权利要求5所述的具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统的制备方法，其特征在于，所述步骤1)、4)中成膜乳液的制备方法为：将微米级制孔剂氯化钠、纳米级制孔剂纳米氧化锌溶于超纯水中，然后与含固量60wt％的PTFE乳液混合并搅拌即可。
7.如权利要求5所述的具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中采用纳米/微米制孔剂通过相分离、激光刻蚀、3D打印或静电纺丝方式制备基底膜。
8.如权利要求5所述的具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的超光滑表面膜通过生物胶粘法负载于支架主体内壁。
9.如权利要求5所述的具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统的制备方法，其特征在于，所述步骤6)中固化的具体步骤为：在100℃下干燥20分钟以除去水，然后在370℃下固化30分钟；固化后，将支架主体浸入1M的乙酸中以去除氯化钠和氧化锌。
10.如权利要求5所述的具有仿猪笼草超光滑表面的支架系统的制备方法，其特征在于，所述步骤7)中在超光滑表面膜中负载药物。
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