聚羟基脂肪酸酯及其共聚物制成的血管支架及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种聚羟基脂肪酸酯及其共聚物制成的血管支架,属于生物医学工程领域。背景技术
1.使用材料
目前对直径不超过6mm患病血管的主要医疗方法有用自体血管作迂回旁路,代替病变血管,但许多病人体内没有适当的和足够的血管用作迂回旁路,于是产生了用合成材料制备血管支架的想法。将合成材料制备的血管用作迂回旁路的基本想法是将组织细胞吸附在生物相容性良好、可在人体内逐步被降解吸收的支架材料上,并给细胞提供营养使之扩增。在支架材料逐步被人体降解吸收的同时,细胞不断增殖并分泌基质,最终形成新的、具有与原来功能和形态相应的血管,达到修复和重建功能的目的。目前,使用的血管支架材料主要是高分子聚合物,分为生物非降解聚合材料和生物降解聚合材料。早期制作血管的材料通常采用非降解性聚合材料,如聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE),聚氯乙烯(polyvinylchliride,PVC),聚乙烯(polyethylene,PE),聚酯纤维(Dacron)等,这些材料制成的人造血管直接植入体内后,会产生一系列不良反应,形成血栓,堵塞血管。生物降解聚合材料是随着组织工程这一新领域的发展而逐渐发展起来的,通常有聚乙醇酸(polyglycolicacid,PGA),聚羟基辛酯(polyhydroxyoctanoate,PHO),聚乳酸(polylactic acid,PLA),或PLA与PGA的共聚物(polylactic-glycolic acid,PLGA)。该类材料构建的血管与细胞的亲合性欠佳,再者就是降解速度不能和组织地再生速度相匹配。
2.制备方法
目前最佳的组织工程血管构建模式尚未确立,像上面提到的非降解聚合材料,传统的方法是将材料先纺织成片,然后按照需要,裁剪成合适尺寸。在植入体内时,用缝合线将片状材料缝合成管状。由于的组织工程的发展,非降解性聚合材料有逐渐被降解性聚合材料代替的趋势,故这种制备血管的方法是否适合新型的聚合材料还有待于进一步的检验。至于如何将降解性聚合材料先在体外制备成管状,然后再植入体内进行细胞粘附,目前还没有文献报道。发明内容
本发明的目的是提供一种生物相容性、抗凝血性、细胞粘附性好,具有适当降解速度的血管支架。本发明血管支架由聚羟基脂肪酸酯(PHA)及其共聚物制成。本血管支架由多孔内膜、实心外膜及加强筋构成,加强筋以带状缠绕在外膜表层。
说明本发明血管支架的制备过程如下:
本发明以聚羟基丁酸-羟基戊酸酯(PHB-HV)为基体,详细介绍实心膜、多孔膜、加强筋的制备方法以及血管支架的制备工艺,具体内容如下:
1.PHB-HV实心膜的制备
①,在烧瓶中将PHB-HV、三氯甲烷混和(比例范围:1gPHB-HV加10~30ml三氯甲烷),水浴加热、冷凝、回流,配制成均一溶液。
②,采用流延成膜的方法,将上述溶液冷却搅拌后倒入一副蒸发皿中,把上下蒸发皿扣合,慢慢挥发三氯甲烷。
③,待三氯甲烷挥发完全,将PHB-HV膜从蒸发皿中取出,放入真空烘箱中,真空干燥,置于干燥器内待用。
2.PHB-HV多孔膜的制备
①,将购得的食盐过标准筛,精选出所需粒径的NaCl粒子(粒径范围:50~300μm),置于干燥器内保存。
②,在烧瓶中将PHB-HV、三氯甲烷混和(比例范围:1gPHB-HV加10~30ml三氯甲烷),水浴加热、冷凝、回流,配制成均一的溶液。将①中得到的NaCl粒子按一定的比例倒入溶液中(比例范围:1gPHB-HV加10g~30gNaCl粒子),均匀搅拌,继续加热、冷凝、回流。
③,采用流延成膜的方法,将②中制备好的溶液冷却后倒入一副蒸发皿中,把上下蒸发皿扣合,慢慢挥发三氯甲烷。
④,待三氯甲烷挥发完全,取出③中样品,将其浸入去离子水,并定时换水,一段时间后,取出多孔片,先在室内干燥,然后真空干燥,置于干燥器内待用。
3.PHB-HV加强筋的制备
①,将1中制得的实心膜用双刀片剪成一定宽度的长条(宽度范围:1~3mm)。
②,将①中得到的PHB-HV长条放在加热到一定温度的热台上,均匀加热,然后将这些长条叠放(层数2~3层),在粘合过程中还可用三氯甲烷作为粘合剂。将得到的加强筋置于干燥器内待用。
4.血管支架的制备
①,按照实际需要将1、2、3中制得的多孔膜、实心膜以及加强筋剪裁成为合适的尺寸,置于干燥器内待用。
②,将合适尺寸的多孔膜平放在加热到一定温度的热台上,均匀加热后,用拟定血管支架直径的圆纸筒将多孔膜卷起,转动一周后,将接缝处用三氯甲烷做粘合剂热粘合,得到血管的内膜。
③,将②中得到得多孔管铺到相同尺寸的实心膜上,将实心膜卷起,旋转一周后,将接缝处用三氯甲烷做粘合剂热粘合,得到血管内外膜的复合物。
④,将加强筋缠绕在③中得到的管状材料上,于是得到完整的血管支架。加强筋上可滴少量三氯甲烷,有助粘合。附图说明
图1.是血管支架的结构图:
其中:
1,外层灰色为外层实心部分
2,内层黑色为内层多孔部分
3,深灰色为加强筋具体实施方式
实施例一:直径为3mm、长度为20mmPHB-HV血管支架的制备
1.PHB-HV实心膜的制备
①,在烧瓶中将PHB-HV、三氯甲烷混和,混合比例:1gPHB-HV加20ml三氯甲烷,水浴加热下,回流15分钟,配制成均一的溶液。
②,采用流延成膜的方法,将上述制备好的PHB-HV溶液冷却后倒入一副直径为6cm的蒸发皿中,把上下蒸发皿扣合,慢慢挥发三氯甲烷2天。
③,待三氯甲烷挥发完全,将PHB-HV膜从蒸发皿中取出,放入真空烘箱中,真空干燥6小时,温度为37℃,置于干燥器内待用。
2.PHB-HV多孔膜的制备
①,将购得的食盐过标准筛,精选出直径在50~100μm之间的NaCl粒子,置于干燥器内保存。
②,在烧瓶中将PHB-HV、三氯甲烷混和,比例和1中相同。水浴加热下,回流15分钟,配制成均一的溶液。将①中得到的NaCl粒子以1gPHB-HV:20ml三氯甲烷:9gNaCl粒子的比例倒入溶液中,均匀搅拌,继续冷凝回流至均匀。
③,采用流延成膜的方法,将②中制备好的溶液冷却后倒入一副直径为6cm的蒸发皿中,把上下蒸发皿扣合,慢慢挥发三氯甲烷2天。
④,待三氯甲烷挥发完全,将取出③中样品,将其浸入去离子水,每8小时换一次水,浸泡3天。之后取出多孔片,先在室内干燥,后真空干燥1天,温度为37℃,置于干燥器内待用。
3.PHB-HV加强筋的制备
①,将1中制得的实心膜用双刀片剪成宽约为1mm的长条状。
②,将①中得到的PHB-HV长条放在115℃~120℃的热台上,均匀加热,然后将这些长条重叠3层,在粘合过程中可滴少量三氯甲烷以增强粘合效果。将得到的加强筋置于干燥器内待用。
4.直径为3mm、长度为20mm PHB-HV血管支架的制备
①,将1、2中备用的实心膜和多孔膜裁剪成宽10mm、长20mm的条状。
②,将①中得到的多孔膜平放在115℃~120℃的热台上,均匀加热后,用直径为3mm的圆纸筒将多孔补膜卷起,旋转一周后,将接缝处用三氯甲烷做粘合剂热粘合,得到血管内膜。
③,将②中得到得多孔管放到相同尺寸的实心膜上,将实心膜卷起,旋转一周后,将接缝处用三氯甲烷做粘合剂热粘合,得到血管内外膜的复合物。
④,将3中的加强筋缠绕在③中得到的管状材料上,于是得到完整的PHB-HV血管支架。
实施例二:直径为8mm,长度为50mm PHB血管支架的制备
1.PHB实心膜的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV实心膜的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB,将蒸发皿的直径换成10cm。
2.PHB多孔膜的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV多孔膜的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB,将蒸发皿的直径换成10cm,将NaCl的粒径换为100~200μm。
3.PHB加强筋的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV加强筋的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB。
4.直径为8mm,长度为50mm PHB血管支架的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV血管支架的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB,将膜裁剪成宽25mm、长50mm的条状,用直径为8mm的圆纸筒将多孔片卷起。
实施例三:直径为12mm、长度为100mm PHB-HH血管支架的制备
1.PHB-HH实心膜的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV实心膜的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB-HH,将蒸发皿的直径换成19cm。
2.PHB-HH多孔膜的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV多孔膜的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB-HH,将蒸发皿的直径换成19cm,将NaCl的粒径换为200~300μm。
3.PHB-HH加强筋的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV加强筋的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB-HH。
4.直径为12mm,长度为100mm PHB-HH血管支架的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV血管支架的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB-HH,将膜裁剪成宽38mm、长100mm的条状,用直径为12mm的圆纸筒将多孔片卷起。
实施例四:直径为3mm、长度为10mmPHB/PHB-HV共混物的血管支架的制备
1.PHB/PHB-HV实心膜的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV实心膜的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB/PHB-HV(30%/70%),将蒸发皿的直径换成6cm。
2.PHB/PHB-HV多孔膜的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV多孔膜的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB/PHB-HV,将蒸发皿的直径换成6cm。
3.PHB/PHB-HV加强筋的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV加强筋的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB/PHB-HV。
4.直径为3mm、长度为10mmPHB/PHB-HV血管支架的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV血管支架的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB/PHB-HV,将膜裁剪成宽10mm、长10mm的条状,用直径3mm的圆纸筒将多孔片卷起。
实施例五:直径为8mm、长度为50mmPHB/PHB-HH共混物的血管支架的制备
1.PHB/PHB-HH实心膜的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV实心膜的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB/PHB-HH(50%/50%),将蒸发皿的直径换成10cm。
2.PHB/PHB-HH多孔膜的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV多孔膜的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB/PHB-HH,将蒸发皿直径换为10cm,将NaCl的粒径换为150~250μm。
3.PHB/PHB-HH加强筋的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV加强筋的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB/PHB-HH。
4.直径为8mm、长度为50mmPHB/PHB-HH血管支架的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV血管支架的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB/PHB-HH,将膜裁剪成宽25mm、长50mm的条状,用直径为8mm的圆纸筒将多孔片卷起。
实施例六:直径为10mm、长度为50mmPHB-HV/PHB-HH共混物的血管支架的制备
1.PHB-HV/PHB-HH实心膜的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV实心膜的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB-HV/PHB-HH(50%/50%),将蒸发皿的直径换成12cm。
2.PHB-HV/PHB-HH多孔膜的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV多孔膜的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB-HV/PHB-HH,将蒸发皿直径换为12cm。
3.PHB-HV/PHB-HH加强筋的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV加强筋的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB-HV/PHB-HH。
4.直径为10mm、长度为50mmPHB-HV/PHB-HH血管支架的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV血管支架的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB-HV/PHB-HH,将膜裁剪成宽32mm、长50mm的条状,用直径为10mm的圆纸筒将多孔片卷起。
实施例七:直径为10mm、长度为80mmPHB/PHB-HV/PHB-HH共混物的血管支架的制备
1.PHB/PHB-HV/PHB-HH实心膜的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV实心膜的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB/PHB-HV/PHB-HH(30%/30%/40%),将蒸发皿的直径换成10cm。
2.PHB/PHB-HV/PHB-HH多孔膜的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV多孔膜的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB/PHB-HV/PHB-HH,将蒸发皿的直径换成10cm。。
3.PHB/PHB-HV/PHB-HH加强筋的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV加强筋的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB/PHB-HV/PHB-HH。
4.直径为10mm、长度为80mmPHB/PHB-HV/PHB-HH血管支架的制备
制备方法和实施例一中制备PHB-HV血管支架的方法相同,只是将PHB-HV换成PHB/PHB-HV/PHB-HH,将膜裁剪成宽32mm、长80mm的条状,用直径为10mm的圆纸筒将多孔片卷起。