一种人造血管及其制备方法和针刺模具.pdf

《一种人造血管及其制备方法和针刺模具.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种人造血管及其制备方法和针刺模具.pdf（8页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410294238.X (22)申请日 2014.06.26 A61F 2/06(2013.01) D04H 1/728(2012.01) D04H 1/76(2012.01) (71)申请人 上海微创医疗器械 （集团） 有限公司 地址 201203 上海市浦东新区张江高科技园 区牛顿路 501 号 (72)发明人 陈大凯 杜广武 丁峰 罗七一 (74)专利代理机构 上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人 金碎平 (54) 发明名称 一种人造血管及其制备方法和针刺模具 (57) 摘要 本发明公开了一种人造血管及其制备方法和 针。

2、刺模具， 所述制备方法包括如下步骤 ： 裁剪织 物并将织物缝合成圆筒形， 形成血管内层管壁 ； 将所述内层管壁套设在金属棒上， 将金属棒作为 静电纺丝接收端， 进行静电纺丝， 使得纳米纤维均 匀粘附在内层管壁的外表面 ； 当纳米纤维达到预 设厚度后， 停止纺丝， 形成血管外层管壁 , 从所述 金属棒上取下人造血管 ； 将人造血管套在弹性棒 上， 对人造血管进穿刺， 使外面的纺丝层和内层牢 固结合。本发明提供的人造血管能够提高人造血 管的抗渗透能力和机械强度， 具有抗形变及高耐 久性特点。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书。

3、4页 附图2页 CN 105310796 A 2016.02.10 CN 105310796 A 1/1 页 2 1. 一种人造血管的制备方法， 其特征在于， 包括如下步骤 ： 裁剪织物并将所述织物缝合成圆筒形， 形成人造血管的内层管壁 ； 将所述内层管壁套设在金属棒上， 将所述金属棒作为静电纺丝接收端， 进行静电纺丝， 使得纳米纤维均匀粘附在所述内层管壁的外表面 ； 当所述纳米纤维达到预设厚度后， 停止纺丝， 形成所述人造血管的外层管壁 ； 从所述金 属棒上取下所述人造血管 ； 以及 将所述人造血管套在弹性棒上， 对所述人造血管进行穿刺， 使得所述外层管壁和所述 内层管壁牢固结合。 2. 如。

4、权利要求 1 所述的人造血管的制备方法， 其特征在于， 所述织物为机织或针织的 织物结构。 3. 如权利要求 1 所述的人造血管的制备方法， 其特征在于， 所述织物的材料选自涤纶、 氨纶、 蚕丝、 聚四氟乙烯中的一个或其中多个形成的混纺材料。 4. 如权利要求 1 所述的人造血管的制备方法， 其特征在于， 所述外层管壁的外径范围 为 6mm 38mm。 5. 如权利要求 1 所述的人造血管的制备方法， 其特征在于， 所述静电纺丝的电压为 5-50kV, 纺丝距离为 5-50mm， 纺丝速度为 0.01-10ml。 6. 如权利要求 5 所述的人造血管的制备方法， 其特征在于， 所述静电纺丝的电。

5、压为 10 30kV， 纺丝距离为 5 30mm， 纺丝速度为 0.1 5ml/h。 7. 如权利要求 1 所述的人造血管的制备方法， 其特征在于， 所述静电纺丝的原料选自 聚氨酯、 聚乳酸、 聚己内酯、 聚乙烯醇、 涤纶、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚苯乙烯、 聚烯烃、 硅橡胶 中的一个或其中多个的共聚物、 胶原、 壳聚糖、 纤维素、 明胶、 纤维蛋白原或丝素蛋白。 8. 如权利要求 7 所述的人造血管的制备方法， 其特征在于， 所述静电纺丝的原料的溶 液质量浓度为 2.5-20。 9. 如权利要求 1 所述的人造血管的制备方法， 其特征在于， 对所述人造血管进行穿刺 的步骤包括对所述人造血管进行。

6、针刺或水刺。 10. 如权利要求 1 所述的人造血管的制备方法， 其特征在于， 所述弹性棒的材料为橡 胶、 热塑性弹性体或泡沫塑料。 11. 一种人造血管， 其特征在于， 通过如权利要求 1-10 中的任一方法制备得到。 12. 一种用于如权利要求 1 所述的穿刺步骤的针刺模具， 其特征在于， 具有环状主体及 多个刺针， 所述环状主体具有中心轴线并且所述环状主体沿着所述中心轴线纵向延伸， 所 述环状主体具有靠近所述中心轴线的内表面及远离所述中心轴线的外表面， 所述这些刺针 均匀布置于所述环状主体的内表面上， 并指向所述中心轴线。 13. 如权利要求 12 所述的针刺模具， 其特征在于， 所述环。

7、状主体由多个弧形件组成， 所 述这些弧形件的半径与所述人造血管的半径相一致。 权 利 要 求 书 CN 105310796 A 2 1/4 页 3 一种人造血管及其制备方法和针刺模具 技术领域 0001 本发明涉及一种植入性医疗器械， 尤其涉及一种人造血管及其制备方法和穿刺模 具。 背景技术 0002 目前， 在全世界， 心血管疾病及周围动脉疾病是引起人类死亡的主要原因。每年 大约需要实施 600000 例血管移植手术， 但是接近三分之一的病患者因为血管老化， 血管病 变、 损伤或之前手术使用等原因而无法使用自体血管。 在这种情况下， 使用人工血管成为了 很好的选择。20 世纪 50 年代， 。

8、自从人们观察到细胞在浸入血液的丝线上生长的现象后， 就 开始了纺织型人造血管的制造历史。 时至今日， 纺织型人造血管已广泛地应用于临床， 替换 人体内已坏损的血管， 并在临床上取得了较好的医疗效果。 但同时， 纺织型人造血管也面临 着更多的挑战。 0003 静电纺丝技术是近年来兴起的一种制备纳米至微米级纤维的十分有效的方法。 静 电纺丝技术是指在高压电场的条件下， 使高分子纺丝溶液形成点点的喷射流， 喷射流中的 溶剂在到达接收装置之前挥发， 带电的高分子液滴克服表面张力瞬间被拉伸上千万倍， 最 后在接收装置上形成纤维网状结构的纳米纤维。 这种技术设备简易， 成本低廉， 制备出的材 料具有较高的。

9、比表面积， 可控纤维的直径及孔隙率， 可以制备出接近天然细胞外基质尺度 范围的纤维。 大量研究表明， 细胞在小于自身尺度的纳米纤维支架上具有更好的粘附、 增殖 和迁移特性。因此利用静电纺丝技术制备人工血管成为一个热点。 0004 现有技术中公开了一种通过静电纺丝制备人工血管的方法 ： 将高分子溶液静电纺 到高速旋转的接收器上， 得到取向纤维膜 ； 然后将取向纤维膜绕金属模具卷成管状， 纤维取 向方向和模具长轴方向相同 ； 再次进行静电纺丝， 用套有取向纤维膜的金属模具接收 ； 得 到了两层结构的人造血管。 该方法需要经过多次静电纺丝， 工艺复杂 ； 现有技术还公开了一 种在机织、 针织或编织结。

10、构组成的外层和纳米纤维组成的内层的双层结构人造血管。其中 纳米纤维层用静电纺丝制备， 纺丝完成后， 将收集有纳米纤维的表面翻转到内层， 构成人造 血管的内表面， 但是翻转容易损坏血管。 0005 目前现有的人造血管中存在的重要问题是织物的抗渗透能力仍然比较差， 且机械 强度不够。 理想的人造血管管壁应具有合适尺寸的孔隙， 既有利于细胞组织的长入， 又不能 因为孔隙的存在而导致手术过程中的大量渗血。所以， 如何制成功能更全面的人造血管依 然是近年来的研究热点课题。 发明内容 0006 本发明所要解决的技术问题是提供一种人造血管及其制备方法， 制备的人造血管 具有高耐久抗形变的性能， 能够防止手术。

11、时管壁渗血， 有利于手术后细胞组织的顺利长入， 同时还能提供足够的机械强度。 0007 本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种人造血管的制备方法， 说 明 书 CN 105310796 A 3 2/4 页 4 包括如下步骤 ： 裁剪织物并将织物缝合成圆筒形， 形成血管内层管壁 ； 将所述内层管壁套 设在金属棒上， 将金属棒作为静电纺丝接收端， 进行静电纺丝， 使得纳米纤维均匀粘附在所 述内层管壁的外表面 ； 当纳米纤维达到预设厚度后， 停止纺丝， 形成血管外层管壁 ； 从所述 金属棒上取下人造血管 ； 将人造血管套在弹性棒上， 对所述人造血管进行穿刺， 使得所述外 层管壁和内层管壁。

12、牢固结合。 0008 在上述人造血管的制备方法中， 所述织物为机织或针织的织物结构。 0009 在上述人造血管的制备方法中， 所述织物的材料选自涤纶、 氨纶、 蚕丝、 聚四氟乙 烯中的一个或其中多个形成的混纺材料。 0010 在上述人造血管的制备方法中， 所述外层管壁的直径和所需人体血管直径相一 致， 所述外层管壁的外径范围为 6mm 38mm。 0011 在上述人造血管的制备方法中， 所述静电纺丝的电压为 5-50kV, 纺丝距离为 5-50mm， 纺丝速度为 0.01-10ml。优选的电压为 10 30kV， 纺丝距离为 5 30mm， 纺丝速度 为 0.1 5ml/h。 0012 在上述。

13、人造血管的制备方法中， 所述静电纺丝的原料选自聚氨酯、 聚乳酸、 聚己内 酯、 聚乙烯醇、 涤纶、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚苯乙烯、 聚烯烃、 硅橡胶中的一个或其中多个的 共聚物、 胶原、 壳聚糖、 纤维素、 明胶、 纤维蛋白原或丝素蛋白。 0013 在上述的人造血管的制备方法中， 所述静电纺丝的原料的溶液质量浓度为 2.5-20。 0014 在上述人造血管的制备方法中， 所述穿刺方法为针刺或水刺。 0015 在上述的人造血管的制备方法中， 所述弹性棒的材料为橡胶、 热塑性弹性体或泡 沫塑料。 0016 本发明为解决上述技术问题还提供一种人造血管， 通过以上方法制备得到。 0017 本发明为解决。

14、上述技术问题还提供了一种用于上述穿刺步骤的针刺模具， 其具有 环状主体及多个刺针， 所述环状主体具有中心轴线并且所述环状主体沿着所述中心轴线纵 向延伸， 所述环状主体具有靠近所述中心轴线的内表面及远离所述中心轴线的外表面， 所 述这些刺针均匀布置于所述环状主体的内表面上， 并指向所述中心轴线。 0018 在本发明一较佳实施例中， 所述环状主体由多个弧形件组成， 所述这些弧形件的 半径与所述人造血管的半径相一致。 0019 本发明对比现有技术有如下的有益效果 ： 本发明提供的人造血管及其制备方法， 直接利用套有圆筒形织物的金属棒作为纳米纤维接收端进行静电纺丝， 从而可以简单方便 地控制人造血管管。

15、壁的尺寸和孔隙， 将纺丝完成的人造血管套在相应直径的弹性棒上， 用 针刺模具对人造血管进行穿刺， 能够保证穿刺均匀， 使得外面的纺丝层和内层结合更牢固， 既有利于细胞组织的长入， 又不会因为孔隙的存在而导致手术过程中的大量渗血， 还能提 高机械强度 ； 双层管壁的人造血管直接成型， 并且纳米纤维层设于圆筒形织物的外面， 从而 能够提高人造血管的抗渗透能力， 因此， 本发明提供的人造血管具有抗形变及高耐久性特 点。 附图说明 0020 图 1 为本发明的较佳实施例中的高耐久抗形变人造血管的制备流程示意图 ； 说 明 书 CN 105310796 A 4 3/4 页 5 0021 图 2a、 图 。

16、2b 及图 2c 为不同浓度的聚合物静电纺丝电镜照片效果图 ； 0022 图 3 为两瓣针刺模具示意图 ； 0023 图 4 为四瓣针刺模具示意图。 0024 图中 ： 0025 1 弧形件 2 刺针 具体实施方式 0026 下面结合附图对本发明的较佳实施方式作进一步的描述。 0027 图 1 为本发明的较佳实施方式中的人造血管的制备流程示意图， 请参见图 1， 该人 造血管的制备方法包括如下步骤 ： 0028 步骤 S1 ： 裁剪织物并用手术缝合线将织物缝合成圆筒形， 形成血管内层管壁 ； 所 述织物可以为涤纶、 氨纶、 蚕丝、 聚四氟乙烯或它们的混纺材料 ； 所述圆筒形织物的直径和 所需人。

17、体血管直径相一致， 优选直径范围为 6mm 38mm。 0029 步骤 S2 ： 将缝合后的圆筒形织物套设在与其直径相匹配的金属棒上， 直接利用套 有圆筒形织物的金属棒作为接收端， 进行静电纺丝 ； 使得纳米纤维沿圆筒形织物外表面圆 周方向生长并均匀粘附在圆筒形织物的外表面， 所述静电纺丝电压优选为 10 30kV， 纺丝 距离优选为 5 30mm， 纺丝速度优选为 0.1 5ml/h。 0030 步骤 S3 ： 当纳米纤维达到预设厚度后， 停止纺丝， 形成人造血管的外层管壁 ； 从所 述金属棒上取下人造血管。 所述静电纺丝的原料为聚氨酯、 聚乳酸、 聚己内酯、 聚乙烯醇、 涤 纶、 聚甲基丙。

18、烯酸甲酯、 聚苯乙烯、 聚烯烃、 硅橡胶以及它们之间的共聚物、 胶原、 壳聚糖、 纤 维素、 明胶、 纤维蛋白原或丝素蛋白 ； 原料为溶液或熔融状态， 溶液质量浓度优选为 2.5 20， 在该浓度范围下， 纺丝稳定， 电镜照片如图 2b 所示 ； 溶液质量浓度如低于 2.5， 纺丝 为液滴状， 电镜照片如图 2a 所示 ； 溶液质量浓度如高于 20， 则纺丝较粗且易堵针头， 电镜 照片如图 2c 所示。 0031 步骤 S4 ： 将纺丝完成的人造血管套在相应直径的弹性棒上， 用特制的针刺模具对 人造血管进行穿刺， 转动人造血管或针刺模具， 保证人造血管穿刺均匀， 使得外面的纺丝层 和内层织物结。

19、合更牢固。 所述弹性棒的材料可以为橡胶、 热塑性弹性体、 泡沫塑料等有一定 强度和弹性的材料。 在其它实施方式中， 也可以使用水刺的方法完成对人造血管的穿刺， 本 发明对此不做限制。 0032 在本较佳实施方式中， 针刺模具可以为两瓣或多瓣针刺模具。其中， 图 3 和图 4 显 示了两瓣针刺模具和四瓣针刺模具的横截面结构示意图。如图 3 所示， 针刺模具具有由两 个弧形件 1 组成的环状主体， 由弧形件 1 组成的环状主体具有一中心轴线 ( 图中未示 )， 弧 形件 1 沿着此中心轴线纵向延伸。弧形件 1 的半径与待穿刺的人造血管的半径相一致， 在 对人造血管进行针刺时， 弧形件 1 与人造血。

20、管相贴合。弧形件 1 还具有靠近所述中心轴线 的内表面及远离所述中心轴线的外表面， 针刺模具还具有多个刺针 2， 这些刺针 2 均匀布置 于弧形件 1 的内表面上并指向所述中心轴线。如图 4 所示， 环状主体也可以由四个弧形件 1 组成， 本发明对于弧形件的个数不做限制。 0033 下面结合更具体的实施例对上述方案做进一步说明。 实施例中采用的实施条件可 以根据具体厂家的条件做进一步调整， 未注明的实施条件通常为常规实验中的条件， 在此 说 明 书 CN 105310796 A 5 4/4 页 6 不再一一赘述。 0034 实施例 1 0035 将涤纶的机织物剪成 100*30mm 的尺寸， 。

21、用手术缝合线缝合成长为 100mm 的管状， 并套在合适大小的金属棒上。 将金属棒作为静电纺丝设备的接收端， 均匀旋转， 转速为50r/ min。将配置好的 10的聚乳酸溶液进行静电纺丝。纺丝电压为 15kV ； 接收距离为 15cm。 纺丝完成后， 从金属棒上取下人造血管产品。将纺丝完成的人造血管套在相应直径的橡胶 棒上， 用特制的针刺模具对人造血管进行针刺， 转动人造血管， 保证穿刺均匀。 0036 实施例 2 0037 将蚕丝的机织物剪成 100*20mm 的尺寸， 用手术缝合线缝合成长为 100mm 的管状， 并套在合适大小的金属棒上。 将金属棒作为静电纺丝设备的接收端， 均匀旋转， 。

22、转速为50r/ min。将配置好的 20的聚氨酯溶液进行静电纺丝。纺丝电压为 12kV ； 接收距离为 20cm。 纺丝完成后， 从金属棒上取下人造血管产品。将纺丝完成的人造血管套在相应直径的聚氨 酯棒上， 用特制的针刺模具对人造血管进行水刺， 转动人造血管， 保证穿刺均匀。 0038 实施例 3 0039 将氨纶的机织物剪成 100*20mm 的尺寸， 用手术缝合线缝合成长为 100mm 的管状， 并套在合适大小的金属棒上。 将金属棒作为静电纺丝设备的接收端， 均匀旋转， 转速为50r/ min。将配置好的 8的聚乙烯醇溶液进行静电纺丝。纺丝电压为 16kV ； 接收距离为 15cm。 纺丝。

23、完成后， 从金属棒上取下人造血管产品。将纺丝完成的人造血管套在相应直径的泡沫 塑料棒上， 用特制的针刺模具对人造血管进行针刺， 转动人造血管， 保证穿刺均匀。 0040 本发明提供的内喷式人造血管的制备方法， 直接利用套有圆筒形织物的金属棒作 为纳米纤维接收端进行静电纺丝， 双层管壁的人造血管直接成型， 具有如下优点 ： 1、 本发明 采用的原料来源广泛， 所用高分子材料均有商业化产品销售， 也很容易合成得到， 制备方法 简单易行。 2、 本发明制备的人造血管可以兼顾手术中防止管壁渗血和使细胞顺利长入的要 求。3、 本发明采用的静电纺丝技术设备简单， 容易操作， 制备的人造血管是直接成型， 避免 损坏血管。 0041 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上， 然其并非用以限定本发明， 任何本领域技 术人员， 在不脱离本发明的精神和范围内， 当可作些许的修改和完善， 因此本发明的保护范 围当以权利要求书所界定的为准。 说 明 书 CN 105310796 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2a 图 2b 说 明 书 附 图 CN 105310796 A 7 2/2 页 8 图 2c 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 105310796 A 8 。