改性生物材料的制备方法及得到的改性生物材料技术

本发明专利技术公开了一种制备改性生物材料的方法及得到的改性生物材料，所述方法包括表面改性步骤和交联处理步骤。本发明专利技术通过增加表面改性步骤，使用低温等离子体对生物材料引入活性基团，使生物材料表面的胶原蛋白分子的活化位点增多，降低了生物材料的活化能，大大提高了与戊二醛的结合能力，以及交联过程中戊二醛的转化率。因此，使用本发明专利技术提供制备改性生物材料的方法，为达到相同的交联效果，只需加入更低浓度、更少量的戊二醛，改性后生物材料中残余的戊二醛含量也明显降低，减少了戊二醛对生物材料的毒性，改性后生物材料的抗钙化性能大幅提升。幅提升。

【技术实现步骤摘要】
改性生物材料的制备方法及得到的改性生物材料


[0001]本专利技术涉及生物医用材料
，进一步涉及一种改性生物材料的制备方法及得到的改性生物材料。

技术介绍

[0002]心血管疾病是世界范围内的头号健康杀手。我国心血管疾病患者目前已接近3亿人。据不完全统计，每年约300万人因心血管疾病而死亡，占所有疾病致死总人数的45％。临床上，常见的心血管疾病主要包括冠心病和心脏瓣膜疾病。心脏瓣膜疾病是我国常见的一种心脏病，其中，以风湿热导致的瓣膜损害最为常见。随着人口老龄化加重，老年性瓣膜病以及冠心病、心肌梗死后引起的心脏瓣膜疾病变也越来越常见。
[0003]据流行病学调查统计，我国心脏瓣膜病的发病率为2.5％
‑
3.2％，其中超过75岁的老年人瓣膜性心脏病的发病率高达13.3％。对于症状轻微的瓣膜性心脏病可以采用药物治疗，但是对于重度情况，只能采取手术的办法更换瓣膜。
[0004]传统的外科手术要进行开胸，同时需要心脏停跳，建立体外循环系统，这类手术创伤大，后期恢复时间长，不是所有的患者(特别是老年患者)都可以耐受。经导管主动脉置换术(TAVR)，通过在股动脉或其他合适的血管上穿刺，利用输送系统将生物瓣膜输送到病变的主动脉瓣处，其属于微创手术，手术创伤小，手术过程短、术后恢复快。
[0005]目前TAVR置换术已成为心血管疾病治疗最为有效的手段和主流趋势。生物瓣膜相较于传统的机械瓣膜，更适用于年龄较大的患者，具有流动力学好、抗凝相关并发症低、患者术后生活质量高等优点。但是现有的生物瓣膜容易钙化致其使用寿命有限，影响市场推广。
[0006]本领域常用戊二醛对生物材料进行表面化学处理(戊二醛作为交联剂，使生物材料的表面接枝大分子或基团)，促使生物材料中的胶原分子交联，并进而降低生物材料的免疫原性，提高其稳定性和耐久性。但是经戊二醛处理后的生物材料因残留的戊二醛易水解且戊二醛具有毒性，从而使得生物材料易钙化，因此生物材料的寿命不能得到提高，且戊二醛本身具有一定的毒性，这都给戊二醛及生物材料的应用造成很大的困扰。

技术实现思路

[0007]针对现有技术戊二醛交联处理的生物材料易钙化的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种新的制备改性生物材料的方法。
[0008]本专利技术的制备改性生物材料的方法依次包括如下步骤：
[0009]S1、漂洗步骤，所述漂洗步骤是指采用生理盐水漂洗所述生物材料；例如漂洗2～3次；
[0010]S2、表面改性步骤，所述表面改性步骤是指采用低温等离子体对所述生物材料进行表面改性；
[0011]S3、交联处理步骤，所述交联处理步骤是指采用戊二醛对所述生物材料进行交联
处理，得到改性生物材料。
[0012]进一步的，所述表面改性步骤采用低温等离子设备进行表面改性，低温等离子设备可为市售的等离子体装置，包括低频或中频高压电晕放电或频辉光放电。优选的，所述的等离子体设备选择低频或中频高压电晕放电设备。
[0013]进一步的说，所述表面改性步骤的反应条件为：压力为5
‑
200Pa，如8Pa、80Pa、100Pa等；放电功率为10
‑
500W，如15W、100W、300W等等；处理时间为5
‑
90min，如10min、50min、80min。优选地，所述低温等离子体处理生物材料的反应条件为：压力为10
‑
50Pa，如20Pa、40Pa；放电功率为20
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50W，如30W、40W等；处理时间为20
‑
40min，如30min等。
[0014]进一步的说，所述表面改性步骤采用的低温等离子体是指二氧化硫、氨气、氧气、空气和水中的一种或者几种气体的等离子体，低温等离子设备采用的工作气体为氮气、二氧化硫、氨气、氧气、空气和水中的一种或者几种。
[0015]进一步的说，所述交联处理步骤是指生物材料浸泡于戊二醛溶液中进行浸泡，浸泡温度为20
‑
45℃，浸泡时间为1
‑
100h；戊二醛溶液的pH值为6.5
‑
8.5。
[0016]进一步的说，所述交联处理步骤中戊二醛溶液的质量分数为0.05％
‑
0.3％，如0.1％、0.2％、0.3％等。
[0017]所述交联处理步骤，将经过低温等离子体处理后的生物材料浸泡于浓度为0.05
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0.3％的戊二醛溶液浓度中，且在戊二醛溶液中的温度为20
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45℃下交联处理1
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100小时；优选的，交联时间为1
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24小时，更优选的交联时间为3
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15小时，如4小时、5小时，8小时、10小时、12小时等。其中，戊二醛溶液的pH值为6.5
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8.5，如6.8、7.2、8.2等，优选为pH值为7
‑
8。
[0018]进一步的说，所述生物材料可以为心包、瓣膜、脑硬膜、肠粘膜、真皮、韧带、肌腱、巩膜、血管和带瓣管道中的一种或几种。
[0019]本专利技术的另一目的在于提供一种改性生物材料，本专利技术的改性生物材料采用本专利技术所述的方法制备得到。
[0020]进一步地说，所述改性生物材料是指具有抗钙化的改性生物材料。
[0021]与现有的技术相比，本专利技术的有益效果：
[0022]1、本专利技术通过在交联改性步骤之前增加对生物材料进行表面改性步骤，使用同样量或更低量的戊二醛，即可保证交联效果，同时降低戊二醛的残留量，既发挥了戊二醛交联改性的优势，同时因降低戊二醛残留量而降低了戊二醛的毒性等危害。
[0023]2、低温等离子体对生物材料的胶原纤维表面进行改性，提高其活性，增加了交联位点，使得更多的单点结合趋向多点结合，减少醛基残留，提高生物材料的抗钙化性。
[0024]本专利技术通过使用低温等离子体对生物材料引入活性基团，使生物材料表面的胶原蛋白分子的活化位点增多，降低了生物材料的活化能，大大提高了与戊二醛的结合能力，以及交联过程中戊二醛的转化率。因此，使用本专利技术提供的制备改性生物材料的方法，为达到相同的交联效果，只需加入更低浓度、更少量的戊二醛，改性后生物材料中残余的戊二醛含量也明显降低，减少了戊二醛对生物材料的毒性。另外，由于低温等离子体处理大大提高了戊二醛与胶原纤维的双点或多点结合，有效减少了改性后生物材料内的羧基，改性后生物材料的抗钙化性能大幅提升。
具体实施方式
[0025]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]等离子体是继固态、液态、气态之后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性生物材料的制备方法，所述方法包括交联处理步骤，所述交联处理步骤为采用戊二醛对所述生物材料进行交联处理，得到改性生物材料；其特征在于：所述方法还包括在所述交联处理步骤之前的表面改性步骤，所述表面改性步骤采用低温等离子体对所述生物材料进行表面改性。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述方法还包括在所述表面改性步骤之前的漂洗步骤，所述漂洗步骤采用生理盐水漂洗所述生物材料。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述表面改性步骤采用低频或中频高压电晕放电和低气压高频辉光放电的低温等离子设备进行表面改性。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述表面改性步骤的条件为：压力为5
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200Pa；放电功率为10
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500W；处理时间为5
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90min。5.根据权利要求4所述的抗钙化方法，其特征在于，所述表面改性步骤采用的低温等离子体是指氮气、二氧化硫、氨气、氧气、空气和水中的一种或者几种气体的等离子体。6.根据权利要求1所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明明，周茜，陈大凯，
申请(专利权)人：科凯南通生命科学有限公司，
类型：发明
国别省市：