CN110960340B - 一种快速促进血管内皮化心血管支架及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于医用材料生物工程技术领域，特别涉及一种快速促进血管内皮化心血管支架及其制备方法。该血管支架包括支架本体以及设置于支架本体表面的涂层，该涂层的材质为生物活性矿物质材料。所述制备方法通过超音速冷喷涂将生物活性矿物质材料覆盖至支架基材表面形成涂层，得到所述快速促进血管内皮化心血管支架。本发明采用生物活性矿物质材料作为心血管支架上的涂层原料，使该心血管支架具有优异的生物相容性；该心血管支架表面拥有层次的多孔径生物活性矿物质材料，粒度均匀，抗腐蚀、冲刷能力强；采用超音速冷喷涂，使生物活性矿物质形成的粉体颗粒不被融化，仅在支架表面发生物理变形，从而保证了涂层的质量。

Description

一种快速促进血管内皮化心血管支架及其制备方法
技术领域
本发明属于医用材料生物工程技术领域，特别涉及一种快速促进血管内皮化心血管支架及其制备方法。
背景技术
心血管栓塞已经成为世界范围内人民健康最常见的疾病，各个国家的专家学者都在积极的寻找一种理想的心血管支架，在植入血管后提供一定的力学性能支撑，在血管得到扩张稳定后，可以随着身体机能的恢复支架材料在体内逐步降解。随着血管支架植入人体的广泛应用，支架植入体内后会发生老化、脱落、排异等反应，对血管周边组织有一定的刺激，导致不同程度的血管组织增生、血管内皮细胞损伤、血管再次狭窄，这就对血管支架在不同人体内部应用时的机械性能、化学性能、生物性能等提出了严峻的考验。
血管内皮是血管内测的表层组织，由血管内皮细胞组成，是一种介于血流和血管壁组织之间的一层单核细胞，可通过自分泌、内分泌、旁分泌三种途径分泌血管活性物质发挥调节血管紧张性、抗血栓形成、抑制平滑肌细胞增殖及血管壁炎症反应等功能。然而血管内皮在受到一系列有害因素作用时，内皮细胞释放的舒血管因子减少，缩血管因子增多，打破血管平衡稳态，最终导致一系列心血管事件的发生。怎么样解决在植入支架中发生血管内皮组织损伤和血管壁内组织暴露，是临床上难以解决的难点之一。
因此，在心血管支架涂层制备的科研和实践中，需要研发出一种表面具有层次的多孔径生物活性矿物质材料、粒度均匀、抗腐蚀和冲刷能力强，极大促进血管快速内皮化和抗凝效果，具有优异的生物相容性的心血管支架。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速促进血管内皮化心血管支架及其制备方法，该血管支架可以快速促进血管内皮化，恢复内皮细胞结构和功能，从而保持血管的稳定机能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种快速促进血管内皮化心血管支架，所述血管支架包括支架本体以及设置于支架本体表面的涂层，所述涂层的材质为生物活性矿物质材料。
在优选的实施方式中，所述生物活性矿物质材料选自：生物活性硅粉体、生物活性玻璃粉体中的一种或两种；优选地，所述生物活性玻璃粉体为45S5生物活性玻璃粉体、58S生物活性玻璃粉体、70S生物活性玻璃粉体、77S生物活性玻璃粉体中的至少一种；优选地，所述生物活性硅粉体的成分包括SiO2、CaO、P2O5，比表面积为300m2/g以上，接触体液后具有稳定的pH值；
或：所述生物活性硅粉体是具有三维网络结构的无机硅材料，包括：40-70wt％、优选为70％的二氧化硅，30-60wt％的磷、钙和钠的氧化物；其中二氧化硅形成三维网状结构，钙离子和磷离子有序分布在三维网状硅原子中间；其中5价硅原子和/或6价硅原子占全部硅原子的1mol％至10mol％，磷的氧化物的含量为2-5wt％；
或：所述生物活性硅粉体是以硅氧化物中的Si-O-Si键为框架组成的多面体笼型结构，钙、磷元素镶嵌在所述笼形结构中；或：所述生物活性硅粉体是以硅氧化物中的Si-O-Si键为框架组成的多面体笼型结构，铜、锌、镁元素镶嵌在所述笼形结构中。
在优选的实施方式中，所述生物活性硅物质材料的粒径为10nm-200μm，进一步优选为30nm-500nm。
在优选的实施方式中，所述生物活性硅物质材料的中的钙和磷元素的摩尔比1.5-1.8之间。
在优选的实施方式中，所述涂层包括5-15个子层，优选为8-15子层，所述涂层的总厚度为500nm-200μm，优选为1μm-50μm。
在优选的实施方式中，所述涂层的空隙率＞25％，孔隙度为0.1-5cc/g。
在优选的实施方式中，所述血管支架的涂层的孔隙中负载有药物。
上述快速促进血管内皮化心血管支架的制备方法，所述制备方法包括：
喷涂步骤：将所述生物活性矿物质材料喷涂至支架基材表面形成涂层，得到所述快速促进血管内皮化心血管支架。
在优选的实施方式中，所述喷涂采用超音速冷喷涂；所述超音速冷喷涂的工艺如下：以偏轴40°-55°送粉进入经过超音速加速气流，送粉流量为0.5g/min-5g/min，形成气固双向流，在100-150℃撞击，撞击后所述生物活性矿物质材料沉积在所述支架基材表面。
在优选的实施方式中，所述喷涂的压力为0.5-0.7MPa，所述喷涂的总时间为1s-30s，优选为1s-14s。
与现有技术相比，本发明的技术效益如下：
1、本发明采用生物活性矿物质材料作为心血管支架上的涂层原料，使该心血管支架具有优异的生物相容性，由多个单层颗粒形成的涂层的多孔径矿物质材料粒度均匀，可以快速促进血管内皮化；为了增加血管内皮化和抗凝效果，涂层制备好后，可采用生物活性药物和/或抗凝剂浸泡具有涂层的支架，药物会结合在涂层的孔隙中，采用该种支架可以实现血管堵塞部位疏通和药物缓释，从而进一步促进血管快速内皮化和抗凝效果。
2、本发明的心血管支架表面拥有层次的多孔径生物活性矿物质材料，粒度均匀，抗腐蚀、冲刷能力强。
3、本发明的心血管支架可以快速促进血管内皮化，恢复内皮细胞结构和功能，从而保持血管的稳定机能。
4、本发明的制备的心血管支架具有优异的生物相容，成品工艺较为简单。
5、本发明采用超音速冷喷涂，使生物活性矿物质形成的粉体颗粒不被融化，仅在支架表面发生物理变形，从而保证了涂层的质量。现有制备的心血管支架的涂层方法包括化学沉积或电镀，形成聚合物或药物涂层。本发明未采用这两种涂层方法，而是采用了如下设计思路：生物活性矿物质材料不导电，也要避免该材料在发生化学反应或未使用时遇到水，使该材料的物理形变尽可能小，所以本发明就采用超音速冷喷涂；超音速冷喷涂可以使生物活性矿物质材料相当于冷镶嵌在血管支架基体的表面。
6、本发明的各个原料的选择和制备方法的步骤、参数之间彼此配合，协同作用，共同进一步提高了本发明的综合性能。
附图说明
图1为实施例1样品超音速喷涂后的SEM图。
图2为实施例1样品超音速喷涂后的SEM图的局部放大图。
图3为实验例的实验组和对照组毛细血管形成的照片。其中(a)为实验组，7天有大量规则毛细血管形成，(b)为对照组，7天几乎无毛细血管生成。
图4为本发明的支架在血液中浸泡后，表面形成呈拓扑结构并且规则的三维网状结构的SEM图。
图5为实施例4的支架在血液中37℃浸泡48h后，形成的微晶结构的羟基磷灰石强度曲线图。
图6为实施例5超音速喷涂所使用的材料矿化48h的SEM图。
具体实施方式
为了对本发明进一步的理解，下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一方面，本发明提供一种快速促进血管内皮化心血管支架，该血管支架包括支架本体以及设置于支架本体表面的涂层，所述涂层的材质为生物活性矿物质材料。
上述生物活性矿物质材料选自：生物活性硅粉体和/或生物活性玻璃粉体；
优选地，上述生物活性玻璃粉体为45S5生物活性玻璃粉体、58S生物活性玻璃粉体、70S生物活性玻璃粉体、77S生物活性玻璃粉体中的至少一种；
优选地，上述生物活性硅粉体的成分包括SiO2、CaO、P2O5，比表面积为300m2/g以上，接触体液后具有稳定的pH值；例如：上述生物活性硅是北京幸福益生生产的生物活性硅或再生硅，优选为北京幸福益生生产的Regesi再生硅的现有的5个型号中任一种，更优选为V或I型。
或：上述生物活性硅粉体是具有三维网络结构的无机硅材料，包括：40-70wt％(可以为40、50、55、60、65、70wt％)、优选为70wt％的二氧化硅，30-60wt％(可以为30、40、45、50、55、60wt％)的磷、钙和钠的氧化物；其中二氧化硅形成三维网状结构，钙离子和磷离子有序分布在三维网状硅原子中间；其中5价硅原子和/或6价硅原子占全部硅原子的1mol％至10mol％(可以为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10mol％)，磷的氧化物的含量为2-5wt％(可以为2、2.5、3、3.5、4、4.5、5wt％)。该种生物活性硅粉体可以按照中国专利申请(申请号201610955130.X，公开号CN106362214A)中记载的方法得到。
或者，上述生物活性硅粉体是以硅氧化物中的Si-O-Si键为框架组成的多面体笼型结构，钙、磷元素镶嵌其中的新型生物活性材料。该种生物活性硅粉体可以按照中国专利申请(申请号201810030488.0，公开号CN109771692A)中记载的方法得到。
或者，上述生物活性硅粉体是以硅氧化物中的Si-O-Si键为框架组成的多面体笼型结构，铜、锌、镁元素镶嵌其中的新型生物活性材料。该铜锌镁元素参杂的硅基矿物质粉体可以参照中国专利申请(申请号201810030488.0，公开号CN109771692A)中记载的方法，将含有钙、磷的化合物替换成含有铜、锌、镁的化合物，制备方法相应调整后得到。
具体地，上述铜锌镁元素参杂的硅基矿物质粉体包括以下重量份数比的原料：
三烷氧基硅烷38-80份(可以为38、40、45、50、60、70、80份)，甲醇40-72份(可以为40、45、50、60、70、72份)，去离子水10-22份(可以为10、12、15、18、20、22份)，浓盐酸2.6-3.2份(可以为2.6、2.8、3.0、3.2份)，含铜盐类(优选为硝酸铜)5-20份(可以为5、8、10、13、15、20份)，含锌盐类(优选为硝酸锌)12-18份(可以为12、15、16、18份)，含镁盐类(优选为氯化镁)11-18份(可以为11、12、15、18份)。
上述铜锌镁元素参杂的硅基矿物质粉体的制备方法包括：
(1)首先，将甲醇与去离子水加入反应器中，然后加入催化剂浓盐酸搅拌均匀，测量PH在0.8-1.3之间。
(2)然后，滴加三烷氧基硅烷，滴加完成后30-50℃搅拌反应6-8h，进行水解反应。
(3)然后，加入含铜盐类、含锌盐类、含镁盐类，在60-80℃搅拌反应4-8h促进水解产物缩聚形成多面体笼型聚倍半硅氧烷，并使其与盐类混合均匀。
(4)将反应产物减压蒸馏除去甲醇，将所得产物放置陈化48h。
(5)将陈化后产物在烘箱中摊开100-120度烘烤8-10个小时直至残留溶剂及水完全挥发。
(6)将烘烤后的产物在马弗炉中缓慢升温至450-500摄氏度并保温煅烧1h，所得最终产物。
(7)再将最终产物粉碎为粉体。
上述生物活性矿物质材料的粒径为10nm-200μm(可以为10nm、50nm、100nm、500nm、1μm、20μm、50μm、100μm、200μm)，优选为30nm-500nm。生物活性硅粉体的粒径优选为30nm-200μm；生物活性玻璃粉体密度较大，其粒径优选为50-180μm。
该粒度的粉体颗粒经过喷涂后得到的支架表面稳定，强度高，各处强度均匀。
上述生物活性矿物质材料(即喷涂的矿物质粉体)中的钙和磷元素的摩尔比1.5-1.8之间，这样支架经过血液浸泡后，表面会富集除了Ca、P之外的Cu、Zn、Mg等元素中的一种或多种，即Ca、P、Cu、Zn、Mg元素先释放到血液中，再富集到支架的表面。上述离子均匀附着于支架本体表面，且具有三维网状结构的生物活性矿物质粉体的内骨架上，微观形貌上成拓扑结构，三维拓扑结构对血管内皮细胞进行接触引导，水平引导方向占比80％-95％。
上述涂层包括5-15个子层(每个子层即为单颗粒层)，优选为8-15个子层，上述涂层的总的厚度为500nm-200μm(可以为500nm、800nm、1μm、20μm、50μm、100μm、200μm)，优选为1μm-50μm。具有多个子层的涂层中的多孔径矿物质材料粒度均匀，可以快速促进血管内皮化。限定上述涂层的子层的数量和总厚度是为了更好地释放离子，子层数和总厚度太多了内部离子很难释放，太少了内部离子释放得不够。
上述血管支架的涂层的孔隙中负载有药物。
上述涂层的空隙率＞25％，孔隙度0.1-5cc/g，这样可以在支架上进一步进行抗生物药物负载，支架经过抗生素药物浸泡后，更容易在短时间内搭载最大限量的药物，支架在血液中浸泡后表面呈拓扑表面形态，支架的结构给组织修复提供接触引导，孔隙使支架涂层的比表面积变大，内部离子及药物释放更均匀，促进血管形成的负载的药物在体内进行缓释，缓释周期1-6个月。如果上述空隙率过少，载药能力和载药量就会下降，且內部离子的释放会降低。
上述生物活性矿物质材料不产生内应力和相变化，涂层厚度500nm-200μm，涂层孔隙率＞25％，本发明支架在血液中37℃浸泡24h-48h后，如图4所示，表面可形成呈拓扑结构并且规则的三维网状结构，所述生物活性矿物质材料在血管受损部位释放Ca、P、Cu、Zn、Mg等离子，三维拓扑结构对血管内皮细胞进行接触引导，促使支架处快速血管内皮化。
第二方面，本发明提供第一方面所述快速促进血管内皮化心血管支架的制备方法，该方法采用了物理沉积方法，将生物活性矿物质材料分层喷涂至支架表面，形成多孔径生物活性涂层。该方法包括：
步骤一、粉体制备：将上述生物活性矿物质材料进行筛选处理得到粒径合适的颗粒，再进行干燥处理，形成粉体颗粒，其粒径为10nm-200μm(可以为10nm、50nm、100nm、500nm、1μm、20μm、50μm、100μm、200μm)，进一步优选为30nm-500nm。
上述筛选处理优选包括：物料进入重力筛选系统后从气力输送系统通过气动接收器，然后到垂直空气柱通过回转式空气锁，在鼓风机作用下，会用气旋动向接收，物料会下降到低于风暴和旋转阀计量进分隔室，进行不同粒度筛选。
上述干燥处理为于100-150℃，优选120℃烘干。
步骤二、支架准备：将血管支架基材进行不同表面粗糙度抛光处理达到表面的粗糙度为0.025-0.1(可以为0.025、0.05、0.06、0.075、0.1)，再进行灭菌处理，备用。
上述灭菌处理可以为：γ射线Co60辐照，剂量为20-35kGy；或：置于高温120℃下30min。
上述血管支架基材可以为：金属钽、医用不锈钢、镍钛合金、镁基合金、铁基合金。
步骤三、喷涂：将上述粉体颗粒通过喷涂处理，在心血管支架表面形成涂层，得到快速促进血管内皮化心血管支架。
上述喷涂处理采用超音速冷喷涂，使生物活性矿物质形成的粉体颗粒不被融化，仅在支架表面发生物理变形。
上述超音速冷喷涂处理中，上述粉体颗粒于偏超音速加速方向(轴向)40°-55°(可以为40°、45°、50°、55°)进入超音速加速气流进行送粉，送粉流量0.5g/min-5g/min(可以为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5g/min)，形成气固双向流，在100-150℃撞击，并沉积在心血管支架表面形成涂层。优选的，喷涂的粉体材料应为圆形或者椭圆形颗粒。支架表面通过超音速离子撞击喷涂出的涂层的表面粗糙度为0.025-0.1(可以为0.025、0.05、0.06、0.075、0.1)，优选0.05-0.1。
上述送粉角度如过大，则料体被加速得少，超音速加速需要克服送料轴向惯性，角度过小料体被加速得过多。上述送粉流量控制单位面积喷料量，不可过大或过小，否则难以形成符合要求的涂层。上述表面粗糙度如果过大，则支架表面摩擦力增大，导致血液流通减小，会有栓塞的风险；如果过小，则支架表面过于光滑，达不到规定的空隙度，无法满足载药的要求。
优选颗粒单一均匀的粉末粒径，在支架基质上喷涂的涂层包括5-15个子层，优选为8-15个子层，一层单颗粒即为一个子层，上述涂层的厚度为500nm-200μm(可以为500nm、800nm、1μm、10μm、50μm、100μm、150μm、200μm)，优选为1μm-50μm；上述喷涂的厚度控制通过空气加压，工作压力为0.5-0.7MPa(可以为0.5、0.6、0.7MPa)以保证送料均匀，不同的工作压力使送粉量有区别，从而使沉淀在表面的应力也有区别，在本发明压力范围内进行喷涂得到的涂层的内应力非常小或几乎没有，喷涂的总时间限定在1-30s(可以为1、2、5、8、10、15、20、25、30s)，优选为1-14s。
步骤四、灭菌：待上述快速促进血管内皮化心血管支架温度恢复室温后，将其进行灭菌处理，即得成品。
上述灭菌处理为最终灭菌，优选采用辐照灭菌，γ射线Co60辐照，剂量为20-35kGy。如果采用高温灭菌，封装的时候不好操作；如果采用环氧乙烷灭菌，则因为空隙大，环氧乙烷残留会要15天以上的解析时间，影响生产效率。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的快速促进血管内皮化心血管支架的制备方法包括如下步骤：
(1)粉体制备：将生物活性矿物质材料——北京幸福益生生产的Regesi再生硅V型进行筛选处理，再于120℃干燥处理，形成粉体颗粒，其粒径为300nm.
(2)支架准备：将医用不锈钢支架基材进行不同表面粗糙度抛光，表面粗糙的达到0.1，再于γ射线Co60辐照剂量为20-35kGy进行灭菌处理，备用。
(3)超音速冷喷涂：采用超音速冷喷涂的方法将上述粉体颗粒以偏轴45°进入经过超音速加速气流，送粉流量0.5g/min，形成气固双相流，在150℃撞击，并沉积在心血管支架表面形成涂层，生物活性矿物质材料不产生内应力和相变化，得到快速促进血管内皮化心血管支架。
该涂层共15个子层，总厚度为5μm；最外层涂层表面粗糙度为0.1；喷涂时的工作压力为0.5MPa，喷涂总时间为7s。本步骤采用DYMET冷喷涂设备(OCPS,Obninsk,Russia)。
(4)灭菌：该快速促进血管内皮化心血管支架的温度恢复室温后，将其辐照灭菌，γ射线Co60辐照，剂量为20-35kGy，即得成品。
支架在血液中37℃浸泡48h后，表面可形成呈拓扑结构并且规则的三维网状结构，促进血管内皮细胞的增殖。
如图1和图2所示，图1体现了粒径300nm的粉体颗粒喷出来的效果，图2体现了涂层的最外表面粗糙度为0.1。
实施例2
本实施例的快速促进血管内皮化心血管支架的制备方法包括如下步骤：
(1)粉体制备：生物活性矿物质材料采用北京幸福益生生产的Regesi活性硅V型，操作方法与实施例1相同，形成粉体颗粒，其粒径为300nm.
(2)支架准备：本步骤的支架基材、操作方法与实施例1相同，支架基材表面粗糙度为0.1。
(3)超音速冷喷涂：采用超音速冷喷涂的方法将上述粉体颗粒以偏轴40°进入经过超音速加速气流，送粉流量1g/min，形成气固双相流，在150℃撞击，并沉积在心血管支架表面形成涂层，生物活性矿物质材料不产生内应力和相变化，得到快速促进血管内皮化心血管支架。该涂层共15个子层，总厚度为5μm；最外层涂层表面粗糙度为0.1；喷涂时的工作压力为0.5MPa，喷涂总时间为5s。
(4)灭菌：操作与实施例1相同。
本实施例的支架在血液中37℃浸泡48h后，表面可形成呈拓扑结构并且规则的三维网状结构，促进血管内皮细胞的增殖。
实施例3
本实施例的快速促进血管内皮化心血管支架的制备方法包括如下步骤：
(1)粉体制备：生物活性矿物质材料采用北京幸福益生生产的Regesi再生硅I型，操作方法与实施例1相同，形成粉体颗粒，其粒径为300nm.
(2)支架准备：本步骤的支架基材、操作方法与实施例1相同，支架基材表面粗糙度为0.1。
(3)超音速冷喷涂：采用超音速冷喷涂的方法将上述粉体颗粒以偏轴45°进入经过超音速加速气流，送粉流量5g/min，形成气固双相流，在150℃撞击，并沉积在心血管支架表面形成涂层，生物活性矿物质材料不产生内应力和相变化，得到快速促进血管内皮化心血管支架。该涂层共15个子层，总厚度为5μm；最外层涂层表面粗糙度为0.1；喷涂时的工作压力为0.5MPa，喷涂总时间为1s。
(4)灭菌：操作与实施例1相同。
本实施例的支架在血液中37℃浸泡48h后，表面可形成呈拓扑结构并且规则的三维网状结构，促进血管内皮细胞的增殖。
实验例
本实验例中，比较了生物活性硅粉体(具体为北京幸福益生生产的Regesi再生硅V型)、生物活性玻璃粉体分别对血管组织形成的影响。
1、实验分组：实验组为生物活性硅粉体(粒径300nm)，对照组为生物活性玻璃(粒径50μm)。
2、实验动物和操作方法：采用北京市琉璃河科兴实验动物养殖中心提供的贵州猪(体重20～30kg)进行动物试验，分为实验组和对照组，每组猪的头数为5头。
实验前禁食12h，使用盐酸塞拉嗪注射液、丙泊酚注射液、异氟烷配合麻醉，温水全身冲洗，背部剃毛，碘伏常规消毒，于脊柱单侧制作3个5cm×5cm的方形缺损，深至筋膜层，分别用实验组的生物活性硅粉体、对照组的生物活性玻璃组对缺损进行治疗。治疗方法为：将实验组和对照组的粉体颗粒分别和赋形基质混合均匀后，涂于创伤表面，涂药的厚度为1-3mm，每天涂药一次。
治疗前三天对创面覆盖凡士林纱布，三天后仅每天涂抹，在7天、14天时取新生组织样块进行HE染色分析，并观察毛细血管形成率，血管输送营养成分促进组织愈合，发现钙铜锌镁等元素均有益于促血管进细胞分化。
3、实验结果：
(1)对新生组织填平缺损的时间进行统计，生物活性硅粉体材料平均时间为(19.33±0.37)d，生物活性玻璃组为(23.16±0.65)d。生物活性硅粉体组愈合时间与对照组相比，有显著性差异，差异具有统计学意义(P<0.05)。
(2)从创面HE染色图中血管形成率分析，在第7天时，生物活性硅粉体组形成大量毛细血管组织，与生物活性玻璃组差异较大，具有统计学意义(P<0.05)。如图3所示，(a)实验组7天有大量规则的毛细血管形成，(b)对照组7天几乎无毛细血管生成。在第14天时，生物活性矿物质粉体组愈合率及血管形成量显著高于生物活性玻璃组，差异具有统计学意义。
实施例4
本实施例的快速促进血管内皮化心血管支架的制备方法包括如下步骤：
(1)粉体制备：将生物活性矿物质材料——北京幸福益生生产的Regesi再生硅V型进行筛选处理，再于120℃干燥处理，形成粉体颗粒，其粒径为50nm.
(2)支架准备：本步骤的支架基材、操作方法与实施例1相同，支架基材表面粗糙度为0.05。
(3)超音速冷喷涂：采用超音速冷喷涂的方法将上述粉体颗粒以偏轴55°进入经过超音速加速气流，送粉流量0.5g/min，形成气固双相流，在100℃撞击，并沉积在心血管支架表面形成涂层，生物活性矿物质材料不产生内应力和相变化，得到快速促进血管内皮化心血管支架。
该涂层共8个子层，总厚度为1μm；最外层涂层表面粗糙度为0.05；喷涂时的工作压力为0.7MPa，喷涂总时间为3s。本步骤采用DYMET冷喷涂设备(OCPS,Obninsk,Russia)。
(4)灭菌：操作与实施例1相同。
本实施例的支架在血液中37℃浸泡48h后，表面可形成呈拓扑结构并且规则的三维网状结构，促进血管内皮细胞的增殖。
如图5所示，本实施例的支架遇见血液后即形成微晶结构的羟基磷灰石，羟基磷灰石搭可以建成的网络结构(上方的曲线)；相比之下，支架如果未浸泡在血液则不能形成微晶结构的羟基磷灰石(下方的曲线)；对浸泡处理后的支架样品进行XRD物相测试，图5是未浸泡处理材料(下方的曲线)和经过24h模拟体液或者血液浸泡后的XRD图谱(上方的曲线)，由图可知未用模拟体液或者血液处理的样品显示出较宽广、弥散的衍射峰，说明支架表面材料是非晶态材料；而在24小时模拟体液或者血液处理后，图谱在26°、33°处出现了尖锐的衍射峰，说明经过支架遇见血液后即形成微晶结构的羟基磷灰石，有晶相析出；根据比对，在26°、33°、40°、50°分别对应于羟基磷灰石(HAP,PDF#54-0022)的(213)、(313)、(323)、(423)晶面衍射，说明样品经过24h模拟体液矿化后均形成了HAP晶相。
实施例5
本实施例的快速促进血管内皮化心血管支架的制备方法包括如下步骤：
(1)粉体制备：将生物活性矿物质材料45S生物活性玻璃粉体进行筛选处理，再于120℃干燥处理，形成粉体颗粒，其粒径为500nm.
(2)支架准备：本步骤的支架基材、操作方法与实施例1相同，支架基材表面粗糙度为0.025。
(3)超音速冷喷涂：采用超音速冷喷涂的方法将上述粉体颗粒以偏轴45°进入经过超音速加速气流，送粉流量2g/min，形成气固双相流，在120℃撞击，并沉积在心血管支架表面形成涂层，生物活性矿物质材料不产生内应力和相变化，得到快速促进血管内皮化心血管支架。
该涂层共10个子层，总厚度为25μm；最外层涂层表面粗糙度为0.025；喷涂时的工作压力为0.6MPa，喷涂总时间为14s。本步骤采用DYMET冷喷涂设备(OCPS,Obninsk,Russia)。
(4)灭菌：操作与实施例1相同。
本实施例的支架在血液中37℃浸泡48h后，表面可形成呈拓扑结构并且规则的三维网状结构，促进血管内皮细胞的增殖。
如图6所示，本实施例的支架在血液中37℃浸泡48h后，表面可形成菜花状的多孔结构，有待过一段时间后形成拓扑结构至规则的三维网状结构，促进血管内皮细胞的增殖。
实施例6
本实施例的快速促进血管内皮化心血管支架的制备方法包括如下步骤：
(1)粉体制备：将生物活性矿物质材料77S生物活性玻璃粉体进行筛选处理，再于120℃干燥处理，形成粉体颗粒，其粒径为1μm.
(2)支架准备：本步骤的支架基材、操作方法与实施例1相同，支架基材表面粗糙度为0.1。
(3)超音速冷喷涂：采用超音速冷喷涂的方法将上述粉体颗粒以偏轴45°进入经过超音速加速气流，送粉流量3g/min，形成气固双相流，在130℃撞击，并沉积在心血管支架表面形成涂层，生物活性矿物质材料不产生内应力和相变化，得到快速促进血管内皮化心血管支架。
该涂层共12个子层，总厚度为50μm；最外层涂层表面粗糙度为0.08；喷涂时的工作压力为0.7MPa，喷涂总时间为10s。本步骤采用DYMET冷喷涂设备(OCPS,Obninsk,Russia)。
(4)灭菌：操作与实施例1相同。
本实施例的支架在血液中37℃浸泡48h后，表面可形成菜花状的多孔结构，有待过一段时间后形成拓扑结构至规则的三维网状结构，促进血管内皮细胞的增殖。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (11)

1.一种快速促进血管内皮化心血管支架，其特征在于：所述心血管支架包括支架本体以及设置于支架本体表面的涂层，所述涂层的材质为生物活性矿物质材料；
所述生物活性矿物质材料选自：生物活性硅粉体，或生物活性硅粉体和生物活性玻璃粉体；
所述生物活性硅粉体是具有三维网络结构的无机硅材料，包括：40-70wt％的二氧化硅，30-60wt％的磷、钙和钠的氧化物；其中二氧化硅形成三维网状结构，钙离子和磷离子有序分布在三维网状硅原子中间；其中5价硅原子和/或6价硅原子占全部硅原子的1mol％至10mol％，磷的氧化物的含量为2-5wt％；
所述生物活性矿物质材料中钙和磷元素的摩尔比在1.5-1.8之间；
所述涂层包括5-15个子层，所述涂层的总厚度为500nm-200μm。
2.根据权利要求1所述快速促进血管内皮化心血管支架，其特征在于：
所述生物活性玻璃粉体为45S5生物活性玻璃粉体、58S生物活性玻璃粉体、70S生物活性玻璃粉体、77S生物活性玻璃粉体中的至少一种。
3.根据权利要求1所述快速促进血管内皮化心血管支架，其特征在于：所述生物活性矿物质材料的粒径为10nm-200μm。
4.根据权利要求3所述快速促进血管内皮化心血管支架，其特征在于：所述生物活性矿物质材料的粒径为30nm-500nm。
5.根据权利要求1所述快速促进血管内皮化心血管支架，其特征在于：所述涂层包括8-15个子层，所述涂层的总厚度为1μm-50μm。
6.根据权利要求1所述快速促进血管内皮化心血管支架，其特征在于：所述涂层的空隙率＞25％，孔隙度为0.1-5cc/g。
7.根据权利要求2所述快速促进血管内皮化心血管支架，其特征在于：所述心血管支架的涂层的孔隙中负载有药物。
8.根据权利要求1-7中任一项所述快速促进血管内皮化心血管支架的制备方法，所述制备方法包括：
喷涂步骤：将所述生物活性矿物质材料喷涂至支架基材表面形成涂层，得到所述快速促进血管内皮化心血管支架。
9.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于：所述喷涂采用超音速冷喷涂；
所述超音速冷喷涂的工艺如下：以偏轴40°-55°送粉进入经过超音速加速气流，送粉流量为0.5g/min-5g/min，形成气固双向流，在100-150℃撞击，撞击后所述生物活性矿物质材料沉积在所述支架基材表面。
10.根据权利要求8或9所述制备方法，其特征在于：所述喷涂的压力为0.5-0.7MPa，所述喷涂的总时间为1s-30s。
11.根据权利要求10所述制备方法，其特征在于：所述喷涂的总时间为1s-14s。
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