一种具有抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架的制备方法。该方法包括：将聚己内酯加热熔融，采用3D打印熔融沉积制造工艺，将得到的聚己内酯血管支架表面氨基化，然后浸泡在肝素溶液中接枝，冷冻干燥。该方法可以根据所需内径和长度不同快速、精确可控地获得多种规格的支架，在介入医学治疗领域中将会有重要的应用；制备得到的支架具有较好的力学性能和抗弯折性能以及良好生物相容性和抗凝血功能。血功能。血功能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架的制备方法


[0001]本专利技术属于组织工程血管支架的制备领域，特别涉及一种具有抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架的制备方法。

技术介绍

[0002]随着人口老龄化的加剧，心脑血管疾病的病发率和死亡率已经成为影响人类健康的重要杀手之一。经皮冠脉成形术(PCI)已经逐渐成为心血管疾病的诊疗的有效手段，具有重要的临床应用价值。手术中所使用的血管支架如金属裸支架，药物涂层支架，皆为人类心血管做出重要贡献。然而由于本身金属支架或药物洗脱支架会永久性存在于血管中，这可能会导致一些潜在的危险因素，如支架内血管再狭窄，血管内膜增生，炎症反应等等。因此生物可吸收支架由于其可被生物体完全吸收降解，正逐步成为介入医学领域关注的焦点。
[0003]3D打印技术是组织工程研究中常用方法，通过材料精确堆积的增材制造方式，能快速制造立体结构，并通过对加工参数的调节可以实现对支架宏观结构和微观结构的精确控制。周瑞琦等设计并开发了一种四轴联动3D打印系统,在熔融沉积成型原理的基础上，增加一根运动可控的旋转轴作为支架的3D打印平台，同时也作为支架成型过程中的支撑,打印时材料直接沉积在旋转轴上成型出血管支架。在临床应用中，血管内再狭窄也是介入医疗中影响手术成败的重要因素。因此从功能、材料、结构等方面入手，开发出一种具有抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架，是具有良好的临床应用前景的。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架的制备方法，以填补现有技术的空白。
[0005]本专利技术提供一种具有抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架，将聚己内酯加热熔融，采用3D打印熔融沉积制造工艺，将得到的聚己内酯血管支架表面氨基化，然后浸泡在肝素溶液中接枝，冷冻干燥获得。
[0006]本专利技术还提供一种具有抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架的制备方法，包括：
[0007](1)将聚己内酯添加到3D打印机加热腔中，加热使聚己内酯处于熔融状态，采用3D打印熔融沉积制造工艺，以不锈钢金属棒作为接受轴，得到聚己内酯血管支架；
[0008](2)将步骤(1)中聚己内酯血管支架浸泡在含氨基的化合物溶液中氨基化(使支架表面氨基化)，然后浸泡在肝素溶液中接枝，使支架表面肝素功能化，得到肝素功能化的聚己内酯支架；
[0009](3)将步骤(2)中肝素功能化的聚己内酯支架冷冻干燥，得到具有抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架。
[0010]优选地，上述方法中，所述步骤(1)中聚己内酯分子量为45000～80000，更优选地，聚己内酯分子量为45000或80000。
[0011]优选地，上述方法中，所述步骤(1)中3D打印机加热腔温度为110
‑
125℃，喷嘴温度为105
‑
120℃。
[0012]优选地，上述方法中，所述步骤(1)中3D打印熔融沉积制造工艺的参数为：3D打印机喷头挤出速率为0.005
‑
0.1mm/min，喷嘴距离旋转接受轴为1～3mm，打印喷头的移动速率为1
‑
1.5mm/s，接受轴旋转速度为20
‑
40r/min，打印次数为2
‑
5次。
[0013]优选地，上述方法中，所述步骤(2)中含氨基的化合物包括1,6
‑
己二胺；含氨基的化合物溶液浓度为8
‑
10％，溶剂为异丙醇。
[0014]优选地，上述方法中，所述步骤(2)中肝素溶液包括：质量比为0.08～0.15:2～3:0.5～0.8:2～4的肝素、1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐、N
‑
羟基琥珀酰亚胺和氯化钠。
[0015]优选地，上述方法中，所述步骤(2)中肝素溶液浓度为0.8～1.2mg/ml，溶剂为MES缓冲液。
[0016]优选地，上述方法中，所述步骤(2)中氨基化温度为室温，氨基化时间为0.6～1.5h。
[0017]优选地，上述方法中，所述步骤(2)中接枝温度为室温，接枝时间为20～30h。
[0018]优选地，上述方法中，所述步骤(3)中冷冻干燥时间为40～55h。
[0019]本专利技术还提供一种具有抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架在血管组织中的应用。
[0020]本专利技术中聚己内酯是一种具有优良力学性能的聚合物材料，12
‑
24个月内可被身体完全吸收降解。通过3D打印熔融沉积技术可以根据病人CT扫描所获得的血管内腔数据，快速、精确可控地将聚己内酯制备成多种规格的血管内支架，实现精准医疗的目的，在介入医学治疗中将会有重要的应用。
[0021]本专利技术中可吸收支架具有优良的力学性能和生物相容性，特定的交织结构可以增强血管支架的力学性能和抗弯折性能，实现体内植入后的长期稳定性，同时由于支架表面的肝素功能化，既起到了抗凝血的作用，又有利于内皮细胞的粘附和生长，抑制平滑肌细胞的生长。
[0022]本专利技术肝素接枝方法，能够有效利用纤维表面的活性基团，以便能够明显提高支架的抗凝血、抑制血小板粘附的能力，为后期管状支架的体内移植提供有效抗凝保障。同时3D打印技术可以根据病人CT扫描所获得的血管内腔数据，快速、精确可控地将聚己内酯制备成多种规格的血管内支架，实现精准医疗的目的。
[0023]有益效果
[0024](1)本专利技术通过3D打印技术构建了具有良好生物相容性和抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架。选用的原材料是具有力学性能的聚己内酯，在体内长期稳定，并可以完全降解。特定的交织结构增强了血管支架的力学性能。同时支架表面的肝素功能化既起到了抗凝血的作用，又有利于内皮细胞的粘附和生长。因此本专利技术的可吸收血管支架在设计上使支架的力学性能与生物相容性达到最佳平衡，植入体内后可以有效的血管内疾病进行精准治疗。
[0025](2)本专利技术设计的支架制备工艺可以根据所需内径和长度不同快速、精确可控地获得多种规格的支架，在介入医学治疗领域中将会有重要的应用。
附图说明
[0026]图1为本专利技术3D打印可吸收血管支架的制备示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例1中3D打印可吸收血管支架的宏观照片；
[0028]图3为本专利技术实施例1中3D打印可吸收血管支架扫描电镜照片；
[0029]图4为本专利技术对比例1中未接枝肝素的支架(左边图)和实施例1中3D打印可吸收血管支架(右边图)在培养基中培养人脐静脉内皮细胞7天后的细胞增殖情况和荧光显微镜图片；
[0030]图5为本专利技术分子量80000(实施例1)和分子量45000(实施例2)的接枝肝素支架的循环径向压缩力学性能；
[0031]图6为本专利技术对比例1中未接枝肝素的支架和实施例1中3D打印可吸收血管支架的血小板粘附电镜图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架，其特征在于，将聚己内酯加热熔融，采用3D打印熔融沉积制造工艺，将得到的聚己内酯血管支架表面氨基化，然后浸泡在肝素溶液中接枝，冷冻干燥获得。2.一种具有抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架的制备方法，包括：(1)将聚己内酯添加到3D打印机加热腔中，加热使聚己内酯处于熔融状态，采用3D打印熔融沉积制造工艺，以不锈钢金属棒作为接受轴，得到聚己内酯血管支架；(2)将步骤(1)中聚己内酯血管支架浸泡在含氨基的化合物溶液中氨基化，然后浸泡在肝素溶液中接枝，得到肝素功能化的聚己内酯支架；(3)将步骤(2)中肝素功能化的聚己内酯支架冷冻干燥，得到具有抗凝血功能的3D打印血管内可吸收支架。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中3D打印机加热腔温度为110
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125℃，喷嘴温度为105
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120℃。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中3D打印熔融沉积制造工艺的参数为：3D打印机喷头挤出速率为0.005
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0.1mm/min，喷嘴距离旋转接受轴为1～3mm，打印喷头的移动速率为1
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1.5mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫秀梅，沈怿弘，王武，章杨，汤超杰，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：