一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架及其制备方法，尿道支架为管状结构，由内中外三层组成；中间层为织物管；外层为搭载抗狭窄药物的丝素蛋白膜；内层为抗菌抗污涂层，由壳聚糖

【技术实现步骤摘要】
一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物医用材料领域，具体涉及一种长效抗菌和抗狭窄功能尿道支架及其制备方法。

技术介绍

[0002]尿道狭窄是泌尿外科比较棘手的疾病，主要是由于尿道瘢痕化引起。目前治疗尿道狭窄主要有尿道成形术、尿道内切开和定期尿道扩张等外科手段。然而，这些方法都存在一定的局限性，尿道成形术创伤较大，尿道内切口创伤大且再狭窄几率大，定期的尿道扩张无法根本解决问题，且给病人带来极大地痛苦。在尿道内植入支架可以有效地治疗尿道狭窄，其优点是具有良好的力学支撑性能，保持尿道长期通畅，使患者排尿正常。
[0003]目前常见的尿道支架有硅胶尿道支架、金属尿道支架、聚乙交酯或聚乙丙交酯尿道支架和胶原蛋白尿道支架等其它尿道支架，现有技术公开的这些种类的尿道支架普遍存在抗菌和抗狭窄效果差的问题。
[0004]因此，研究一种具有长效抗菌、抗狭窄功能的尿道支架具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]为解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提出了一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架，整个尿道支架分为内、中和外三层结构，发挥各层的不同作用，起到优势互补；中间层是采用纺织成型的方法制得的织物管，作为尿道支架的骨架结构，起到主要的力学支撑作用，发挥维持尿道正常的排尿功能；内层是在织物管里面搭载抗菌壳聚糖溶液并对内层进行抗污功能化处理，起到长效抗菌和抗蛋白沉积，保持尿道通畅，促进尿道损伤恢复的作用；外层是在织物管外面搭载抗狭窄药物的丝素蛋白膜，通过调控丝素蛋白的二级结构，实现尿道支架内外层搭载的药物可在尿道内缓慢稳定释放，起到治疗狭窄作用。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架，为管状结构，由内中外三层组成；
[0008]中间层为织物管，织物管为管状的织物；外层为搭载抗狭窄药物的丝素蛋白膜，通过调控丝素蛋白的二级结构中的β
‑
折叠含量，实现所搭载药物的可控和长效释放；内层为抗菌抗污涂层，由壳聚糖
‑
纳米二氧化硅阵列、绒毛、微绒毛和抗菌药物组成；
[0009]壳聚糖
‑
纳米二氧化硅阵列排列在织物管的内表面，壳聚糖
‑
纳米二氧化硅阵列为载有壳聚糖分子的纳米二氧化硅阵列；绒毛的一端固定在壳聚糖
‑
纳米二氧化硅阵列的表面，另一端为自由端，绒毛的材质为含多羟基官能团的聚合物，其与壳聚糖
‑
纳米二氧化硅阵列中的壳聚糖通过共价键结合，含多羟基官能团的聚合物的羟基数量大于等于2；微绒毛的一端固定在绒毛上，另一端为自由端，微绒毛的材质为具有防细菌粘附功能的聚合物，其与绒毛通过共价键结合；抗菌药物分布在整个内层中。
[0010]本专利技术提出了一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架，中间织物管作为整个尿道支架的骨架，有着良好的力学性能如抗压性、弹性恢复性和抗弯折性，保证了力学支撑和引流作
用；支架表面的抗菌抗污涂层上的仿绒毛结构不仅可避免内腔的钙化、碳酸盐等废物的沉积以及细菌的粘附生长，还可以增加尿道支架的管腔比表面积以及搭载抗菌药物，仿绒毛结构一方面增大了内层与细菌等排泄废物的接触空间，相当于增加了尿道支架(或者说是尿道)与尿液细菌等排泄废物的距离，并且在这个接触空间内搭载抗菌药物使细菌不易粘附；另一方面，在尿液的流动下带动了仿绒毛结构的蠕动特性使之更不易粘附细菌等物质，最终通过尿道排出体外；外层的丝蛋白膜上搭载抗狭窄药物，植入后药物可缓释到尿道(药物搭载在丝素蛋白膜中，丝素蛋白已被证明是一种作为具有良好药物缓释的天然组织再生材料基体，丝素蛋白的浓度、结晶度、二级结构的调控可以搭载不同数量和种类的药物，以及实现所搭载药物的可控释放)，从而达到治疗炎症性及外伤性尿道狭窄的效果。
[0011]作为优选的技术方案：
[0012]如上所述的一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架，长效抗菌抗狭窄功能尿道支架的壁厚为0.19～0.4mm，中间层的壁厚为0.06～0.27mm，绒毛的长度取决于含多羟基官能团的聚合物分子链的长度，微绒毛的长度取决于具有防细菌粘附功能的聚合物分子链的长度，绒毛的分布密度取决于壳聚糖表面的羟基数，微绒毛的分布密度取决于绒毛表面的羟基数。
[0013]如上所述的一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架，织物管由纱线构成；纱线为蚕丝、聚乳酸(Polylactide，PLA，具体分为左旋PLLA和右旋PLLA)长丝、聚对二氧环己酮(Polydiaxone,PDO)长丝、聚乙交酯(Polyglycolide acid,PGA)长丝、聚乳酸
‑
羟基乙酸共聚物(Poly(lactic
‑
co
‑
glycolic acid),PLGA)长丝和显影丝(采用显影丝材质时，可在X射线下显影，由此定位尿道支架的位置)中的一种以上，从而保证尿道支架具有较好的生物相容性，不会引起人体免疫排斥反应，可在体内生物降解，植入人体后不必再次取出，减少病人二次痛苦；
[0014]参照中华人民共和国行业标准YY/T 0872
‑
2013《输尿管支架的试验方法》进行试验测得，织物管的径向压缩模量为0.03～5.72MPa，弹性回复率为74.53～93.63％，周向扩张断裂强度为0.03～10.62MPa，纱线覆盖率为66.67～83.15％；
[0015]本专利技术的尿道支架具有良好的力学性能，可承受一定的压缩和扩张形变，还具有良好的弹性回复和抗弯折性能，保证尿道管的长期通畅性和蠕动性，优良的力学性能主要是靠织物管，但根本原因并不仅仅是因为中间层为织物，更多的是因为复合支架的一个整体结合的效果，原料规格和种类、织物的加工工艺、织物的规格参数、编织结构都会影响织物的力学性能，如纱线的粗细过大或过小都不可行，纱线过粗导致中间织物管裸支架的弯曲刚度过大，且导致相同规格的尿道支架的管壁增厚，管腔直径变小，影响排尿，纱线过细直接导致中间织物管裸支架的压缩模量和弹性回复率等性能变小，无法支撑病变尿道，且容易移位和脱落，所以需要综合考虑使得整个复合尿道支架的力学性能达到一个优良的水平；
[0016]抗狭窄药物为雷帕霉素和/或姜黄素；
[0017]含多羟基官能团的聚合物为聚醚、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸
‑
丙烯酸羟丙酯共聚物中的一种以上；
[0018]具有防细菌粘附功能的聚合物为阳离子聚合物、阴离子聚合物、非离子聚合物和两性离子亲水聚合物中的一种以上；
[0019]抗菌药物为抗菌肽、三氯生、肝素、克拉霉素、黄连素、司帕沙星、阿米卡星和酮洛酸中的一种以上。
[0020]如上所述的一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架，显影丝为医用镁丝、医用钽丝或医用银丝；
[0021]具有防细菌粘附功能的聚合物为聚乙烯基吡啶、磷酰胆碱类聚合物、磺基甜菜碱类聚合物、羧基甜菜碱类聚合物、聚乙二醇和聚(2
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架，其特征在于，为管状结构，由内中外三层组成；中间层为织物管；外层为搭载抗狭窄药物的丝素蛋白膜；内层为抗菌抗污涂层，由壳聚糖
‑
纳米二氧化硅阵列、绒毛、微绒毛和抗菌药物组成；壳聚糖
‑
纳米二氧化硅阵列排列在织物管的内表面，壳聚糖
‑
纳米二氧化硅阵列为载有壳聚糖分子的纳米二氧化硅阵列；绒毛的一端固定在壳聚糖
‑
纳米二氧化硅阵列的表面，另一端为自由端，绒毛的材质为含多羟基官能团的聚合物，其与壳聚糖
‑
纳米二氧化硅阵列中的壳聚糖通过共价键结合，含多羟基官能团的聚合物的羟基数量大于等于2；微绒毛的一端固定在绒毛上，另一端为自由端，微绒毛的材质为具有防细菌粘附功能的聚合物，其与绒毛通过共价键结合；抗菌药物分布在整个内层中。2.根据权利要求1所述的一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架，其特征在于，长效抗菌抗狭窄功能尿道支架的壁厚为0.19～0.4mm，中间层的壁厚为0.06～0.27mm。3.根据权利要求1或2所述的一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架，其特征在于，织物管由纱线构成；纱线为蚕丝、聚乳酸长丝、聚对二氧环己酮长丝、聚乙交酯长丝、聚乳酸
‑
羟基乙酸共聚物长丝和显影丝中的一种以上；织物管的径向压缩模量为0.03～5.72MPa，弹性回复率为74.53～93.63％，周向扩张断裂强度为0.03～10.62MPa，纱线覆盖率为66.67～83.15％；抗狭窄药物为雷帕霉素和/或姜黄素；含多羟基官能团的聚合物为聚醚、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸
‑
丙烯酸羟丙酯共聚物中的一种以上；具有防细菌粘附功能的聚合物为阳离子聚合物、阴离子聚合物、非离子聚合物和两性离子亲水聚合物中的一种以上；抗菌药物为抗菌肽、三氯生、肝素、克拉霉素、黄连素、司帕沙星、阿米卡星和酮洛酸中的一种以上。4.根据权利要求3所述的一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架，其特征在于，显影丝为医用镁丝、医用钽丝或医用银丝；具有防细菌粘附功能的聚合物为聚乙烯基吡啶、磷酰胆碱类聚合物、磺基甜菜碱类聚合物、羧基甜菜碱类聚合物、聚乙二醇和聚(2
‑
甲基
‑2‑
噁唑啉)中的一种以上。5.制备如权利要求1～4任一项所述的一种长效抗菌抗狭窄功能尿道支架的方法，其特征在于，采用纺织成型的方法将纱线制成织物管后，分别在其内表面制备抗菌抗污涂层，在其外表面制备搭载抗狭窄药物的丝素蛋白膜，制得长效抗菌抗狭窄功能尿道支架；制备抗菌抗污涂层的步骤如下：(a)将含壳聚糖的纳米二氧化硅氨基硅油改性环氧树脂混合溶液涂覆于织物管的内表面后，先在室温下干燥，再烘干固化，形成壳聚糖
‑
纳米二氧化硅阵列；含壳聚糖的纳米二氧化硅氨基硅油改性环氧树脂混合溶液是通过将含纳米二氧化硅的混合溶液、壳聚糖溶液和偶联剂混合后，超声分散制得的；含纳米二氧化硅的混合溶液由纳米二氧化硅、氨基硅油和环氧树脂组成；(b)在室温条件下，将步骤(a)的产物浸渍于含引发剂的无水甲苯溶液中反应后，先用无水甲苯漂洗，再在真空环境下干燥；引发剂为光引发剂或者含卤元素引发剂；
(c)将步骤(b)的产物密封存于反应管中，在20℃的温度条件下以及氮气或惰性气体保护下脱气放置，向反应管中注入聚合溶液至完全浸没步骤(b)的产物，保持一段时间；聚合溶液为含单体I的溶液，或者为含单体I的溶液和含单体II的溶液；单体I和单体II为不同种类的含多羟基官能团的聚合物对应的单体；含单体I的溶液或含单体II的溶液的制备过程为：在20℃的温度条件下，将单体溶于甲醇中，加入催化剂后，在氮气或惰性气体保护下搅拌脱气；(d)在室温条件下，将步骤(c)的产物浸渍于含引发剂的无水甲苯溶液中反应后，先用无水甲苯漂洗，再在真空环境下干燥；引发剂为光引发剂或者含卤元素引发剂；(e)将步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，李露，李峰，段立蓉，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：