一种自吻合人工血管支架及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种自吻合人工血管支架的制备方法，通过静电纺丝和挤压打印制备了与天然血管结构相类似的三层人工血管支架，并采用形状记忆材料在血管内层支架和血管中间层支架构成的双层支架的两端挤压打印了与血管内层支架内径相同的吻合套管，进而通过改变外界温度即可控制吻合套管的形变，实现了人工血管不借助辅助工具和缝合线与自体血管进行自吻合的目的。实施例的结果显示，将本发明专利技术制备的自吻合人工血管支架的吻合套管插入自体血管断裂端后，进行加热，自体血管断裂端的直径将在吻合套管的支撑下变大，进而实现了自体血管与自吻合人工血管支架相吻合的目的，且不需要辅助工具。

【技术实现步骤摘要】
一种自吻合人工血管支架及其制备方法
本专利技术涉及生物医学组织工程
，尤其涉及一种自吻合人工血管支架及其制备方法。
技术介绍
心血管疾病作为全球致死率最高的病因，血管旁路移植术被认为是患者需要长期维持血运重建的最佳选择，其中自体血管(如隐静脉、桡动脉和胸廓内动脉)是血管移植术的最理想供体，然而由于自体血管的来源少，以及对切取部位的创伤损害，都极大程度限制了自体血管移植术的广泛应用。基于此，人们研究开发了人工血管支架，作为自体血管的理想替代物。但是，在进行人工血管支架移植手术时，目前仍然主要采用手工缝合的血管吻合技术，该方法存在手术时间长、血管易渗漏、手术环境要求高等一系列不可避免的问题，且对手术医生的自身素质及技术要求高。现有技术中，为了避免上述问题，虽然出现了许多非缝合技术，如磁管法、血管吻合夹、针环法、血管粘合剂等，但是这些非缝合技术通常都需要借助大量的辅助工具才能完成血管吻合，且吻合效果欠佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自吻合人工血管支架及其制备方法，本专利技术提供的自吻合人工血管支架通过改变外界温度即可控制吻合套管的形变，进而实现人工血管与自体血管进行自吻合的目的，无需借助辅助工具和缝合线。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种自吻合人工血管支架的制备方法，包括以下步骤：(1)以聚合物溶液为纺丝液，通过静电纺丝制备得到电纺膜，再将电纺膜进行卷制，得到血管内层支架；(2)以海藻酸钠、明胶和碳纳米管的混合溶液为打印材料，在所述步骤(1)得到的血管内层支架的外表面挤压打印血管中间层支架，得到双层支架；(3)以形状记忆材料为打印材料，在所述步骤(2)中的双层支架的两端挤压打印吻合套管，形成复合支架；所述吻合套管的内径与所述血管内层支架的内径相同；(4)以聚己内酯溶液为纺丝液，通过静电纺丝在所述步骤(3)中的复合支架的血管中间层支架的外表面制备血管外膜，得到自吻合人工血管支架。优选地，所述步骤(1)中聚合物溶液中的聚合物包括聚己内酯、聚乳酸或聚丙交酯己内酯。优选地，所述步骤(2)中海藻酸钠、明胶与碳纳米管的质量比为(4.5～5)：(3.8～4)：(0.5～1)。优选地，所述步骤(3)中的形状记忆材料包括聚乳酸-聚己内酯混合溶液、聚己内酯-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯或c-聚乳酸/Fe3O4。优选地，所述步骤(1)和步骤(2)中静电纺丝的工艺参数为：喷头规格23～25G，高压电压10～12kV，喷头到收集器的距离10～18cm，纺丝液的流速16～17μL/min。本专利技术提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的自吻合人工血管支架，包括复合支架和包覆在所述复合支架的血管中间层支架的外表面的血管外膜；所述复合支架包括双层支架和连接于所述双层支架两端的吻合套管；所述双层支架包括血管内层支架和包覆在所述血管内层支架外表面的血管中间层支架。优选地，所述血管内层支架的内径为3～5mm，厚度为0.2～0.3mm，长度为8～10cm。优选地，所述血管中间层支架的厚度为0.3～0.4mm，所述血管中间层支架的长度与血管内层支架的长度相同。优选地，所述血管外膜的厚度为0.2～0.3mm，所述血管外膜、血管中间层支架和血管内层支架的长度相同。优选地，所述吻合套管的内径为3～5mm，厚度为0.8～1.0mm，长度为1～2cm。本专利技术提供了一种自吻合人工血管支架的制备方法，包括以下步骤：以聚合物溶液为纺丝液，通过静电纺丝制备得到电纺膜，再将电纺膜进行卷制，得到血管内层支架；以海藻酸钠、明胶和碳纳米管的混合溶液为打印材料，在血管内层支架的外表面挤压打印血管中间层支架，得到双层支架；以形状记忆材料为打印材料，在双层支架的两端挤压打印吻合套管，形成复合支架；吻合套管的内径与所述血管内层支架的内径相同；以聚己内酯溶液为纺丝液，通过静电纺丝在复合支架的血管中间层支架的外表面制备血管外膜，得到自吻合人工血管支架。本专利技术通过静电纺丝和挤压打印制备了与天然血管结构相类似的三层人工血管支架，并采用形状记忆材料在血管内层支架和血管中间层支架构成的双层支架的两端挤压打印了与血管内层支架内径相同的吻合套管，进而通过改变外界温度即可控制吻合套管的形变，实现了人工血管不借助辅助工具和缝合线与自体血管进行自吻合的目的。实施例的结果显示，将本专利技术制备的自吻合人工血管支架的吻合套管插入自体血管断裂端后，进行加热，自体血管断裂端的直径将在吻合套管的支撑下变大，进而实现了自体血管与自吻合人工血管支架相吻合的目的，且不需要辅助工具。附图说明图1为本专利技术制备的自吻合人工血管支架的结构示意图；图2为本专利技术制备的自吻合人工血管支架发生形变后的结构示意图；图3为本专利技术制备的自吻合人工血管支架与自体血管的吻合示意图；图4为本专利技术挤压打印血管中间层支架和吻合套管的示意图；其中，1-吻合套管、2-三层人工血管支架、3-自体血管、4-吻合套管打印材料、5-血管中间层支架打印材料。具体实施方式本专利技术提供了一种自吻合人工血管支架的制备方法，包括以下步骤：(1)以聚合物溶液为纺丝液，通过静电纺丝制备得到电纺膜，再将电纺膜进行卷制，得到血管内层支架；(2)以海藻酸钠、明胶和碳纳米管的混合溶液为打印材料，在所述步骤(1)得到的血管内层支架的外表面挤压打印血管中间层支架，得到双层支架；(3)以形状记忆材料为打印材料，在所述步骤(2)中的双层支架的两端挤压打印吻合套管，形成复合支架；所述吻合套管的内径与所述血管内层支架的内径相同；(4)以聚己内酯溶液为纺丝液，通过静电纺丝在所述步骤(3)中的复合支架的血管中间层支架的外表面制备血管外膜，得到自吻合人工血管支架。本专利技术以聚合物溶液为纺丝液，通过静电纺丝制备得到电纺膜，再将电纺膜进行卷制，得到血管内层支架。在本专利技术中，所述聚合物溶液中的聚合物优选包括聚己内酯、聚乳酸或聚丙交酯己内酯，更优选为聚己内酯。本专利技术以具有良好生物相容性和机械性能的可降解的聚合物材料作为血管内层支架材料，既保证了自吻合人工血管支架的稳定性，进而能够更好地支撑自体血管，又能在体内降解吸收，避免了免疫排斥反应，进而减少了吻合口形成血栓的风险。在本专利技术中，所述聚合物溶液中的溶剂优选为二氯甲烷、二甲基甲酰胺和六氟异丙醇中的一种或几种，更优选为六氟异丙醇。在本专利技术中，所述聚合物溶液优选由聚合物直接与溶剂混合制备得到；或者先用肝素化丝素蛋白对聚合物进行改性，再与溶剂混合制备得到。在本专利技术中，用肝素化丝素蛋白对聚合物进行改性，有利于增强血管内层支架的抗凝性，加快内皮化进程。本专利技术优选将聚合物与溶剂混合，得到聚合物溶液。在本专利技术中，所述聚合物的质量与溶剂的体积比优选为(1.5～3)g：10mL，更优选为(1.6～2)g：10mL。聚合物与溶剂的混合完成后，本专利技术优选将所述混合的产物进行脱泡，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自吻合人工血管支架的制备方法，包括以下步骤：/n(1)以聚合物溶液为纺丝液，通过静电纺丝制备得到电纺膜，再将电纺膜进行卷制，得到血管内层支架；/n(2)以海藻酸钠、明胶和碳纳米管的混合溶液为打印材料，在所述步骤(1)得到的血管内层支架的外表面挤压打印血管中间层支架，得到双层支架；/n(3)以形状记忆材料为打印材料，在所述步骤(2)中的双层支架的两端挤压打印吻合套管，形成复合支架；所述吻合套管的内径与所述血管内层支架的内径相同；/n(4)以聚己内酯溶液为纺丝液，通过静电纺丝在所述步骤(3)中的复合支架的血管中间层支架的外表面制备血管外膜，得到自吻合人工血管支架。/n

【技术特征摘要】
1.一种自吻合人工血管支架的制备方法，包括以下步骤：
(1)以聚合物溶液为纺丝液，通过静电纺丝制备得到电纺膜，再将电纺膜进行卷制，得到血管内层支架；
(2)以海藻酸钠、明胶和碳纳米管的混合溶液为打印材料，在所述步骤(1)得到的血管内层支架的外表面挤压打印血管中间层支架，得到双层支架；
(3)以形状记忆材料为打印材料，在所述步骤(2)中的双层支架的两端挤压打印吻合套管，形成复合支架；所述吻合套管的内径与所述血管内层支架的内径相同；
(4)以聚己内酯溶液为纺丝液，通过静电纺丝在所述步骤(3)中的复合支架的血管中间层支架的外表面制备血管外膜，得到自吻合人工血管支架。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚合物溶液中的聚合物包括聚己内酯、聚乳酸或聚丙交酯己内酯。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中海藻酸钠、明胶与碳纳米管的质量比为(4.5～5)：(3.8～4)：(0.5～1)。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的形状记忆材料包括聚乳酸-聚己内酯混合溶液、聚己内酯-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯或c-聚乳酸/Fe3O4。


5.根据权利要求1所述的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡庆夕，王琪，张海光，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31