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飞秒激光表面处理无载体载药血管支架的方法技术

技术编号:8206926 阅读:219 留言:0更新日期:2013-01-16 19:07
本发明专利技术飞秒激光表面处理无载体载药血管支架的方法,涉及血管支架,步骤是:先用飞秒激光照射血管支架表面,通过计算机控制激光聚焦光斑大小、激光功率、激光波长、激光脉宽、血管支架转动线速度和血管支架径向平移速度,开启电机,直至在血管支架表面加工出各种事先设计好的显微图案结构,再在此血管支架表面涂覆药物溶液,然后于常温至50℃下将药物溶液内的溶剂完全挥发,得到无载体的药物层,并由此制得无载体载药血管支架。本发明专利技术方法提高了血管支架与药物的浸润性,从而将药物直接负载在血管支架表面,克服了现有有机高分子材料药物洗脱性支架存在一定的毒副作用给患者的安全带来一定隐患的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的技术方案涉及血管支架,具体地说是。
技术介绍
心血管疾病是目前威胁人类健康的重大疾患之一,而冠状动脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)是心血管疾病中最为重要的组成部分。最初对冠心病的治疗主要依靠药物治疗,但其疗效不佳,且需长期服药。目前,金属支架(如不锈钢支架、Ti合金支架等)植入术由于其良好的治疗效果,是治疗冠心病最为有效的方法之一,已经成为冠状动脉血运重建的主要治疗手段,挽救了千万人的生命。然而,金属裸支架植入术后支架内再狭窄(以下简称ISR)的发生率仍然高达22 32%,严重影响了血管支架植入术后的安全性和长期稳定型。ISR发生的原因很多,目前普遍的观点认为,血管在支架植入时受到损害,局部开始有血 小板聚集和炎症反应,进而在众多体液因子的作用下发生血管平滑肌细胞(以下简称VSMC)增殖,产生细胞外基质增多以及向血管内膜移行,构成增生的内膜组织,造成支架植入术后的早期再狭窄发生。为了抑制新生内膜增生和降低再狭窄(以下简称RS)(包括ISR和支架边缘RS)的发生率,众多科研工作者开展了大量研究,对支架本身进行革新,开发出了诸如药物洗脱性支架(以下简称DES)、可降解支架、有机或无机材料涂层支架和高分子支架新型支架,以提高血管支架植入的稳定性和安全性。与其他支架相比,DES由于在支架表面负载了抑制VSMC增殖的药物,能抑制早期的VSMC增生,从而降低再狭窄的发生率。为了提高DES表面药物与支架间的结合力,这些药物通常是与药物载体共同负载到支架表面。这些药物载体通常为有机高分子材料,这些高分子材料在血管内部的代谢缓慢,可能存在一定的毒副作用,给患者的安全带来一定隐患。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供,用飞秒激光在血管支架表面加工出设计好的显微图案结构,获得与负载药物具有良好浸润性的血管支架表面,由此制备出无载体载药血管支架,从而克服了现有有机高分子材料药物洗脱性支架存在一定的毒副作用给患者的安全带来一定隐患的缺点。本专利技术解决该技术问题所采用的技术方案是,步骤如下第一步,在血管支架表面用飞秒激光加工各种显微图案结构选用以下两种加工方法中的任意一种,第一种取一侧面有开孔的容器,该容器宽度大于血管支架直径2cm,长度大于血管支架长度2cm,高度大于血管支架直径O. 5cm,再取一根直径小于血管支架内径O. Imm但正好能穿过上述容器一侧面的开孔的转动轴,将该转动轴穿过上述容器一侧面的开孔,再将血管支架固定于该转动轴在容器内的部位上,使其能够与转动轴同心转动,将转动轴在容器外的部分连接于一个Χ、γ、ζ、Θ四周移动加工平台,保持血管支架水平,在上述容器中加入去离子水,至浸没血管支架I. 5mm 3. 5mm,用飞秒激光照射血管支架表面,通过计算机控制激光聚焦光斑大小为50μπι 150 μ m、激光功率为5 OmW 1600mW、激光波长为800nm、激光脉宽为50fs 500fs、血管支架转动线速度为O. lmm/s 4mm/s、血管支架径向平移速度为50 μ m/转 150 μ m/转,开启电机,直至在血管支架表面加工出各种事先设计好的显微图案结构;第二种取一根直径小于血管支架内径O. Imm的转动轴,该转动轴连接于一个X、Υ、ζ、Θ四周移动加工平台,将血管支架固定于该转动轴上,使其能够与转动轴同心转动, 保持血管支架水平,用飞秒激光照射血管支架表面,通过计算机控制激光聚焦光斑大小为50 μ m 150 μ m、激光功率为50mW 1600mW、激光波长为800nm、激光脉宽为50fs 500fs、血管支架转动线速度为O. lmm/s 4mm/s、血管支架径向平移速度为50 μ m/转 150 μ m/转,开启电机,直至在血管支架表面加工出各种事先设计好的显微图案结构;第二步,制备无载体载药血管支架在第一步的表面加工有各种事先设计好的显微图案结构的血管支架表面涂覆药物溶液,然后于常温至50°C下将药物溶液内的溶剂完全挥发,得到无载体的药物层,并由此制得无载体载药血管支架。上述,所述血管支架基体材料为316L不锈钢、钴铬合金或钛合金金属基体。上述,所述在血管支架表面加工出的各种事先设计好的显微图案结构是由尖峰、条纹、纳米颗粒和孔洞中的3 4种图案混合组成的显微图案结构。上述,所述涂覆的方法是浸涂或喷涂药物溶液。上述,所述药物层中的药物是由雷帕酶素、肝素、紫杉醇、血管内皮细胞生长因子中的I 3种所组成。上述,所述药物溶液的浓度为5 50mg ZmT, η上述,所述药物溶液的溶剂为无水乙醇、四氢呋喃、乙醚、二甲基亚砜中的一种纯溶剂或2 3种溶剂组成的混合溶剂。上述,所述血管支架、转动轴、X、Y、ζ、Θ四周移动加工平台、电机、涂覆用各种药物及各种溶剂均通过商购获得。本专利技术的有益效果是与现有技术相比,本专利技术的突出的实质性特点是=DES由于在支架表面负载了抑制VSMC增殖的药物,能抑制早期的VSMC增生,从而降低再狭窄的发生率。为了提高DES表面药物与支架间的结合力,这些药物通常是与药物载体共同负载到支架表面。这些药物载体通常为有机高分子材料,这些高分子材料在血管内部的代谢缓慢,可能存在一定的毒副作用,给患者的安全带来一定隐患。如果能够通过血管支架表面改性,改善血管支架与药物之间的浸润性,从而减少甚至不使用药物载体,将在很大程度上提高DES的植入安全性。为此,本专利技术方法提出,采用飞秒激光对金属血管支架表面进行处理,改变血管支架表面形貌,提高血管支架与药物的浸润性,从而将药物直接负载在血管支架表面,避免药物载体材料的毒副影响。近年来,通过聚焦超短激光脉冲,即飞秒激光,并透过空气、透明介质或溶液来实现多种材料的表面的精确加工已经有所应用。本专利技术方法用飞秒激光表面处理血管支架表明,并通过调整飞秒激光加工参数及空气或溶液加工介质,在血管支架材料的表面获得各种事先设计好的由条纹、尖峰、孔洞及纳米颗粒组成的显微图案结构。不同显微图案结构与血管支架表面药物的润湿性不同,本专利技术通过调整血管支架表面的显微图案结构,获得与所用药物具有良好浸润性的血管支架表面,使得所用药物在血管支架表面直接负载。另外,飞秒激光微加工具有超短持续时间和超高峰值强度的特点,具有非常高的精确度和非常小的副作用。飞秒激光脉冲作用过程中的热损伤和热影响区极小,具有很高的空间分辨率,力口工过程中对血管支架的整体结构影响小。与现有技术相比,本专利技术的显著进步是经飞秒激光加工的血管支架表面的药物的涂层比未加工的血管支架表面的药物涂层 更均匀。由于药物涂层中的有机溶剂完全挥发,药物涂层中没有了任何的载体材料,避免了载体材料的负作用。试验证明。本专利技术方法制得的血管支架表面的涂层药物在磷酸盐缓冲溶液中的释放结果与未经飞秒激光处理的血管支架表面的涂层药物在磷酸盐缓冲溶液中的释放结果相比,前者的药物的释放更平稳,释放量均匀,有利于长效地防止血管支架内再狭窄发生。本专利技术方法有效地克服了现有有机高分子材料药物洗脱性支架存在一定的毒副作用给患者的安全带来一定隐患的缺点。下面的实施例将进一步证实本专利技术方法的显著进止/J/ O附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图I为本专利技术实施例I用飞秒激光加工制得的血管支架表面的显微结构照片。图2为本专利技术实施例2用飞秒本文档来自技高网
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【技术保护点】
飞秒激光表面处理无载体载药血管支架的方法,其特征在于:步骤如下:第一步,在血管支架表面用飞秒激光加工各种显微图案结构选用以下两种加工方法中的任意一种,第一种:取一侧面有开孔的容器,该容器宽度大于血管支架直径2cm,长度大于血管支架长度2cm,高度大于血管支架直径0.5cm,再取一根直径小于血管支架内径0.1mm但正好能穿过上述容器一侧面的开孔的转动轴,将该转动轴穿过上述容器一侧面的开孔,再将血管支架固定于该转动轴在容器内的部位上,?使其能够与转动轴同心转动,将转动轴在容器外的部分连接于一个X、Y、Z、θ四周移动加工平台,保持血管支架水平,在上述容器中加入去离子水,至浸没血管支架1.5?mm~3.5mm,用飞秒激光照射血管支架表面,通过计算机控制激光聚焦光斑大小为50μm~150μm、激光功率为50mW~1600mW、激光波长为800nm、激光脉宽为50fs~500fs、血管支架转动线速度为0.1mm/s~4mm/s、血管支架径向平移速度为50μm/转~150μm/转,开启电机,直至在血管支架表面加工出各种事先设计好的显微图案结构;第二种:取一根直径小于血管支架内径0.1mm的转动轴,该转动轴连接于一个X、Y、Z、θ四周移动加工平台,将血管支架固定于该转动轴上,使其能够与转动轴同心转动,保持血管支架水平,用飞秒激光照射血管支架表面,通过计算机控制激光聚焦光斑大小为50μm~150μm、激光功率为50?mW~1600mW、激光波长为800nm、激光脉宽为50fs~500fs、血管支架转动线速度为0.1mm/s~4mm/s、血管支架径向平移速度为50μm/转~150μm/转,开启电机,直至在血管支架表面加工出各种事先设计好的显微图案结构;?第二步,制备无载体载药血管支架在第一步的表面加工有各种事先设计好的显微图案结构的血管支架表面涂覆药物溶液,然后于常温至50℃下将药物溶液内的溶剂完全挥发,得到无载体的药物层,并由此制得无载体载药血管支架。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:梁春永
申请(专利权)人:梁春永
类型:发明
国别省市:

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