CN115350331A - 一种人工心脏瓣膜瓣叶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人工心脏瓣膜瓣叶及其制备方法,所述制备方法包括如下步骤:(a)对动物组织进行清洗;(b)在震荡条件下,将清洗后的动物组织置于纳米胶束洗脱液中进行浸泡处理,其中,所述纳米胶束洗脱液中包括十二烷基醚硫酸盐和/或十二烷基醚磺酸盐;(c)在震荡条件下,将步骤(b)处理后的动物组织置于非离子去污剂溶液中再次浸泡处理;(d)对步骤(c)处理后的动物组织进行清洗、交联剂交联,即得所述人工心脏瓣膜瓣叶。本发明通过利用纳米胶束洗脱液进行脱细胞处理,对纤维孔隙、纤维排列物理破坏作用较小,成功降低了动物组织膜在脱细胞步骤中造成的增厚,最终显著提升了厚度小于300μm的人工心脏瓣膜瓣叶的产率。

Description

一种人工心脏瓣膜瓣叶及其制备方法
技术领域
本发明涉及人工心脏瓣膜瓣叶的制备技术领域,具体涉及一种人工心脏瓣膜瓣叶及其制备方法。
背景技术
经导管介入主动脉瓣膜技术(TAVR)因不需要开胸,对患者伤害小、术后恢复快、患者生存率高等优点而成为炙手可热的瓣膜疾病治疗技术。介入瓣膜技术发展开创了结构性心脏病的治疗新格局,是当下以及未来高速发展的行业,也是国内外医疗器械公司竞相争夺的领域。其中,瓣叶材料的减薄技术是介入瓣膜发展的瓶颈问题之一,对于介入瓣膜的性能升级具有重要意义。
微创导管介入瓣膜要求瓣叶足够薄才能卷进导管,现阶段使用的瓣叶厚度一般为200~300μm。然而现有瓣叶材料牛心包较厚,能够满足介入瓣膜应用的区域极小,结合瓣叶之间的匹配度问题,往往导致需要数头牛的牛心包才够达到制备一个瓣膜的用量;再者,随着介入瓣膜技术发展,整个市场对于牛心包材料需求急剧上升,导致瓣叶材料供应端价格飙升,现阶段市售产品价格达5000元/片,大幅增加了介入瓣膜产品的生产成本。
针对上述问题,现有解决方案主要加压交联(US7141064),可以提高动物组织脱细胞产品要求厚度的产率,然而由于加压将原有弯曲纤维压直,改变了原有材料的弹性。激光切割技术(对比文件US2013110097、US20130116676和US20130310929)和冷冻切割技术(CN103750922 B),可以降低牛心包的厚度,但是这两类技术存在几方面的缺陷:切割打薄过程易切断胶原纤维,牛心包原组织结构遭到破坏,力学强度下降,其耐久性会产生风险;另外,动物源性组织厚度不均一,平整度差,切割操作难度大。再者,冷冻切割或者激光切割,不可避免的会引起牛心包原有纤维的断裂,导致材料表面毛絮增多,增加了瓣膜表面血栓形成的风险。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人工心脏瓣膜瓣叶及其制备方法,该制备方法对细胞外基质结构破坏小、增厚影响较小,解决了动物组织脱细胞后易卷曲,发生肿胀增厚的问题,从而提高了较薄厚度(<300μm)瓣叶产品的产率。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
本发明第一方面提供一种人工心脏瓣膜瓣叶的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(a)对动物组织进行清洗;
(b)在震荡条件下,将清洗后的动物组织置于纳米胶束洗脱液中进行浸泡处理,其中,所述纳米胶束洗脱液中包括十二烷基醚硫酸盐和/或十二烷基醚磺酸盐;
(c)在震荡条件下,将步骤(b)处理后的动物组织置于非离子去污剂溶液中再次浸泡处理;
(d)对步骤(c)处理后的动物组织进行清洗、交联剂交联,即得所述人工心脏瓣膜瓣叶。
在物理作用下,上述纳米胶束洗脱液中的纳米胶束粒子进入纤维所需空间小,洗涤结束与组织分离后所形成的纤维空隙小,纤维排列较为紧致,材料吸水率较低,故不易发生卷曲肿胀,进而对细胞外基质结构破坏小、增厚影响较小,解决了动物组织脱细胞后易卷曲,发生肿胀增厚的问题,从而提高了较薄厚度(<300μm)人工心脏瓣膜瓣叶的产率。
优选地,所述步骤(b)中,纳米胶束洗脱液中十二烷基醚硫酸盐和/或十二烷基醚磺酸盐的质量浓度为0.5%~2%;所述十二烷基醚硫酸盐和/或十二烷基醚磺酸盐为钠盐或钾盐。
优选地,所述步骤(b)中,纳米胶束洗脱液通过如下方法制得:
将十二烷基醚硫酸盐和/或十二烷基醚磺酸盐置于溶剂中,超声处理至充分溶解,即得所述纳米胶束洗脱液;所述溶剂为氯化钠溶液或PBS。
优选地,所述步骤(b)中,震荡条件为100~150r/min;浸泡处理温度为常温,时间为10~15h。
优选地,所述步骤(c)中,非离子去污剂为Triton X-100。
优选地,所述步骤(c)中,非离子去污剂溶液的质量浓度为0.8%~1.2%。
优选地,所述步骤(c)中,震荡条件为100~150r/min;浸泡处理温度为常温,时间为3~7h。
优选地,所述步骤(d)中,清洗包括采用无菌PBS在4℃清洗3~7天。
优选地,所述动物组织包括牛心包、猪心包、鱼鳔和小肠粘膜。
本发明第二方面提供一种上述制备方法制备得到的人工心脏瓣膜瓣叶。
与现有技术相比,本发明的有益效果至少包括:
本发明通过利用纳米胶束洗脱液进行脱细胞处理,对纤维孔隙、纤维排列物理破坏作用较小,成功降低了动物组织膜在脱细胞步骤中造成的增厚,最终显著提升了厚度小于300μm的人工心脏瓣膜瓣叶的产率。
与现有的压固、激光切割、冷冻切割技术相比,本发明制备方法利用改进的脱细胞方法有效降低材料的增厚,并且制备得到的动物组织膜表面光滑、平整,无卷曲肿胀,增厚率仅为20%,远远低于常规处理方法的80%的水平;此外,该制备方法操作简单,且无须增加额外减薄工序。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实验例中不同溶剂制备得到的纳米胶束洗脱液中胶束的粒径大小检测结果;
图2为本发明实验例中SDS和SLES不同浓度含量制备的纳米胶束洗脱液中胶束的粒径大小的检测结果;
图3为本发明实验例中实施例1和对比例1制备人工心脏瓣膜过程中洗脱液中胶束粒径洗脱前后的变化情况。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1
本实施例为一种人工心脏瓣膜瓣叶的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
(a)对鱼鳔进行清洗;
(b)在120r/min的震荡条件下,将清洗后的鱼鳔置于纳米胶束洗脱液中进行常温浸泡处理15h,其中,纳米胶束洗脱液通过如下方法制得:将十二烷基醚硫酸钠(SLES)置于0.1M PBS中,超声处理至充分溶解,SLES的质量浓度为1%;
(c)在120r/min的震荡条件下,将步骤(b)处理后的鱼鳔置于质量浓度为1.2%的Triton X-100溶液中再次常温浸泡处理3h;
(d)采用无菌PBS在4℃对步骤(c)处理后的牛心包进行清洗7天、交联剂交联,即得人工心脏瓣膜瓣叶。
实施例2
本实施例为一种人工心脏瓣膜瓣叶的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
(a)对猪心包进行清洗;
(b)在120r/min的震荡条件下,将清洗后的猪心包置于纳米胶束洗脱液中进行常温浸泡处理10h,其中,纳米胶束洗脱液通过如下方法制得:将十二烷基醚硫酸钠(SLES)置于生理盐水中,超声处理至充分溶解,SLES的质量浓度为0.5%;
(c)在120r/min的震荡条件下,将步骤(b)处理后的猪心包置于质量浓度为0.8%的Triton X-100溶液中再次常温浸泡处理7h;
(d)采用无菌PBS在4℃对步骤(c)处理后的猪心包进行清洗3天、交联剂交联,即得人工心脏瓣膜瓣叶。
实施例3
本实施例为一种人工心脏瓣膜瓣叶的制备方法,该制备方法包括如下步骤:
(a)对牛心包进行清洗;
(b)在120r/min的震荡条件下,将清洗后的牛心包置于纳米胶束洗脱液中进行常温浸泡处理12h,其中,纳米胶束洗脱液通过如下方法制得:将十二烷基醚硫酸钠(SLES)置于生理盐水中,超声处理至充分溶解,SLES的质量浓度为2%;
(c)在120r/min的震荡条件下,将步骤(b)处理后的牛心包置于质量浓度为1%的Triton X-100溶液中再次常温浸泡处理6h;
(d)采用无菌PBS在4℃对步骤(c)处理后的牛心包进行清洗5天、交联剂交联,即得人工心脏瓣膜瓣叶。
对比例1
本对比例为一种人工心脏瓣膜瓣叶的制备方法,该制备方法与实施例1的制备方法基本相同,区别仅在于将步骤(b)中SLES替换为等量的SDS。
实验例
1、分别采用不同溶剂[Wahaha(娃哈哈水)、ddH2O、氯化钠(生理盐水)、PBS(浓度为0.1M)、PBS-bioclean、PBS-bacteria、Tap water(自来水)]配制质量浓度为1%的SDS和SLES的纳米胶束洗脱液,对不同的纳米胶束洗脱液的粒径进行检测,检测结果如图1所示。
由图1可知,溶剂采用氯化钠(生理盐水)、PBS和PBS-bioclean制备得到的纳米胶束洗脱液中胶束的粒径较小。
2、采用0.1M PBS作为溶剂,将SDS和十二烷基醚硫酸钠(SLES)分别配制浓度为0.1%、0.2%、0.5%、1%、2%、3%的纳米胶束洗脱液,并检测不同纳米胶束洗脱液中胶束的粒径大小,检测结果如图2所示;
由图2可知,SLES的浓度为0.5%~2%时,配制得到的胶束粒径较小;SDS在浓度为2%~3%时,配制得到的胶束粒径较小。
3、按照实施例1和对比例1的方法进行人工心脏瓣膜瓣叶的制备,然后对使用前后的纳米胶束洗脱液中的胶束粒径进行检测,检测结果如图3所示;
由图3可知,1%SLES和对比方法1%SDS去污剂在脱细胞前,胶束粒径分别为5.35±0.60nm、9.67±9.17nm;脱细胞后溶液中胶束粒径均增大,分别为:225.77±40.42nm、438.97±25.37nm,具有显著性差异;可见,采用SLES相比SDS在洗脱过程中具有更小的粒径。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种人工心脏瓣膜瓣叶的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(a)对动物组织进行清洗;
(b)在震荡条件下,将清洗后的动物组织置于纳米胶束洗脱液中进行浸泡处理,其中,所述纳米胶束洗脱液中包括十二烷基醚硫酸盐和/或十二烷基醚磺酸盐;
(c)在震荡条件下,将步骤(b)处理后的动物组织置于非离子去污剂溶液中再次浸泡处理;
(d)对步骤(c)处理后的动物组织进行清洗、交联剂交联,即得所述人工心脏瓣膜瓣叶。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(b)中,纳米胶束洗脱液中十二烷基醚硫酸盐和/或十二烷基醚磺酸盐的质量浓度为0.5%~2%;
所述十二烷基醚硫酸盐和/或十二烷基醚磺酸盐为钠盐或钾盐。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(b)中,纳米胶束洗脱液通过如下方法制得:
将十二烷基醚硫酸盐和/或十二烷基醚磺酸盐置于溶剂中,超声处理至充分溶解,即得所述纳米胶束洗脱液;
所述溶剂为氯化钠溶液或PBS。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(b)中,浸泡处理温度为常温,时间为10~15h。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(c)中,非离子去污剂为Triton X-100。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(c)中,非离子去污剂溶液的质量浓度为0.8%~1.2%。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(c)中,浸泡处理温度为常温,时间为3~7h。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述动物组织包括牛心包、猪心包、鱼鳔和小肠粘膜。
9.权利要求1~8任一所述的制备方法制备得到的人工心脏瓣膜瓣叶。
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