一種可吸收人工血管及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，涉及一種可吸收人工血管及其制備方法和應(yīng)用，其特征是由絲素蛋白膜和生物纖維包埋成一體形成的中空管狀結(jié)構(gòu)，管壁是由包埋為一體的絲素蛋白膜和可吸收生物纖維組成，其中纖維被包埋或被鑲嵌在膜的內(nèi)部；所述的絲素蛋白膜，其特征是含有抗凝血成分的絲素蛋白膜；所述的生物纖維是海藻酸纖維、醋酸纖維素纖維、氧化纖維素纖維或?；讱に乩w維。
【專利說明】一種可吸收人工血管及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，涉及一種人工血管材料，特別是涉及一種可吸收人工血管及其制備方法和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]人工血管在治療血管性疾病和中青年創(chuàng)傷修復(fù)中具有重要的作用。人工血管最早在20世紀50年代研制成功并用于臨床，經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜的發(fā)展經(jīng)歷，其性能得到不斷改善，越來越接近理想人工血管的性能要求。滌綸、聚四氟乙烯、聚氨酯等材料已經(jīng)在大口徑(>6mm)人工血管的制造上取得較滿意的效果，5年通暢率可達90%以上，因此常用作大、中口徑的動脈移植。但上述材料在制造小口徑(<6mm)人工血管中存在較多的問題，如易引起血栓、慢性炎癥反應(yīng)、內(nèi)膜增生、遠期通暢率低等，因此在小口徑人工血管中的應(yīng)用并不成功。
[0003]隨著生物材料科學(xué)的不斷發(fā)展，可吸收的高分子材料作為組織工程型人工血管受到越來越多的關(guān)注，是目前研究的一個熱點，但尚未進入臨床使用。目前，作為組織工程型人工血管主要有兩類，一類是化學(xué)高分子材料，如聚羥基乙酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PLLA)等，這些材料具有可塑性和可吸收性，但由于其在體內(nèi)逐步分解為小分子如乳酸、羥基乙酸等，也產(chǎn)生慢性炎癥反應(yīng)。另一類是從天然組織中提取的生物高分子材料，如蠶絲蛋白、膠原蛋白、甲殼素、殼聚糖等，這些生物高分子材料可降解吸收，具有良好的生物相容性，有利于細胞的附著和生長，經(jīng)過化學(xué)修改改性和特殊工藝制造，可以制成小口徑人工血管，其技術(shù)關(guān)鍵是提高機械強度、降低炎癥反應(yīng)、提高抗凝血性、加快內(nèi)皮化進程、提高遠期通暢率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種天然生物材料的可吸收人工血管及其制備方法，以彌補現(xiàn)有技術(shù)的上述不足。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0006]一種可吸收人工血管，其特征是由絲素蛋白膜和生物纖維包埋成一體形成的中空管狀結(jié)構(gòu)，管壁是由包埋為一體的絲素蛋白膜和可吸收生物纖維組成，其中纖維被包埋或被鑲嵌在膜的內(nèi)部；所述的絲素蛋白膜，其特征是含有抗凝血成分的絲素蛋白膜；所述的生物纖維是海藻酸纖維、醋酸纖維素纖維、氧化纖維素纖維或?；讱に乩w維。
[0007]上述可吸收人工血管的制備方法，其特征是:將可溶性絲素蛋白溶解于水，加入抗凝血成分，配制成含抗凝血成分的重量百分濃度為2.0%?25%的絲素蛋白膠液；開啟連接有制管模具的制管機，將絲素蛋白膠液均勻地涂層或噴施在軸向轉(zhuǎn)動的制管模具表面，控制膠液厚度在10ym?1000 μ m，室溫或控溫加熱干燥成絲素蛋白膜；將可吸收生物纖維均勻地排列在或纏繞在制管模具的膜上，或?qū)⒖晌丈锢w維的編織管均勻套在制管模具的膜上；繼續(xù)將絲素蛋白膠液均勻涂層或噴施在軸向轉(zhuǎn)動的制管模具的纖維上，控制膠液厚度在100 μ m?1000 μ m,室溫或控溫加熱干燥成膜，使纖維被包埋或鑲嵌在絲素蛋白膜的內(nèi)部，與膜成為一體；將制管模具連同制備的管狀材料一起放入水或乙醇水溶液中浸泡，脫管，水洗，脫水，干燥，制得管腔內(nèi)直徑為2.0mm?10mm、管壁厚度為50 μ m?1000 μ m的中空管狀結(jié)構(gòu)的可吸收人工血管。
[0008]權(quán)利要求1所述的可吸收人工血管通過手術(shù)植入體內(nèi)，在治療血管疾病引起的血管管腔狹窄、血管栓塞或創(chuàng)傷引起的血管缺損中的應(yīng)用。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點和技術(shù)效果是:本發(fā)明的可吸收人工血管具有較好的力學(xué)強度，其制備的原材料均是生物吸收材料，由此制備的可吸收人工血管可被生物體吸收，機體沒有長期異物留存；可吸收人工血管制備中沒有添加增塑劑、交聯(lián)劑或催化劑等化學(xué)成分，具有很好的生物相容性和生物安全性；可吸收血管應(yīng)用于動物體內(nèi)行使功能性較好。本發(fā)明的可吸收人工血管，可以通過手術(shù)植入體內(nèi)，應(yīng)用于血管疾病引起的血管管腔狹窄、血管栓塞或血管缺損治療，隨著病變血管的修復(fù)，可吸收人工血管最終被吸收，避免在體內(nèi)長期存
&3甶O

【具體實施方式】
[0010]實施例1
[0011]一種可吸收人工血管，其特征是由可吸收生物膜和可吸收生物纖維包埋成一體形成的中空管狀結(jié)構(gòu)，管壁是由包埋為一體的可吸收生物膜和可吸收生物纖維組成，其中纖維被包埋在膜的內(nèi)部，換言之，纖維被鑲嵌在膜的內(nèi)部。
[0012]所述的可吸收生物膜，其特征是絲素蛋白膜；所述的可吸收生物纖維，其特征是由海藻酸纖維、醋酸纖維素纖維或?；讱に乩w維排列、纏繞或編織而成；上述可吸收生物纖維被包埋或鑲嵌在可吸收生物膜的內(nèi)部成為一體，作為膜的筋骨，以增強可吸收血管的機械強度和徑向支撐力。
[0013]所述的中空管狀結(jié)構(gòu)，其特征是管腔的內(nèi)直徑為2.0?10mm，管壁的厚度為50 μ m ?1000 μ m。
[0014]實施例2
[0015]可吸收人工血管I的制備:稱取可溶性絲素蛋白5.4g，加入蒸餾水100ml，攪拌溶解，再加入抗凝血成分肝素1.6g，配制成含絲素蛋白5.0 % (重量百分濃度，下同)、含肝素1.5%的絲素蛋白膠液。取長度10cm、直徑8mm的玻璃棒制管模具,端端連接在制管機上的制管模具接口處，開啟制管機，使玻璃棒沿軸向旋轉(zhuǎn)，將絲素蛋白膠液均勻地涂層在旋轉(zhuǎn)的玻璃棒表面，控制膠液厚度在600 μ m?1000 μ m,室溫下,旋轉(zhuǎn)干燥。在膠液干燥成膜時，停止旋轉(zhuǎn)，將可吸收生物纖維海藻酸纖維(市售商品)沿玻璃棒軸向均勻地排列在玻璃棒的膜上，固定纖維兩端，開啟轉(zhuǎn)動，繼續(xù)將絲素蛋白膠液均勻涂層在旋轉(zhuǎn)的玻璃棒的纖維上，膠液通過纖維間的間隙由外向內(nèi)滲透，使玻璃棒上的絲素蛋白膠液與絲素蛋白膜融為一體，從而使纖維被包埋或鑲嵌在膜的內(nèi)部，與膜成為一體，控制膠液厚度在600 μ m?1000 μ m，室溫下，旋轉(zhuǎn)干燥成膜。在膠液干燥成膜后，停止轉(zhuǎn)動，取下上述玻璃棒，連同制備的管狀材料一起，放入蒸餾水中浸泡，脫管，使制備的管狀材料與玻璃棒分離，管狀材料經(jīng)水洗滌，乙醇脫水，室溫干燥，制得中空管狀結(jié)構(gòu)的可吸收血管1，其管腔內(nèi)直徑為8mm，管壁厚度為550 μ m。
[0016]實施例2中所述的海藻酸纖維，可以是但不僅限于海藻酸鈣纖維、海藻酸鋅纖維。
[0017]實施例3
[0018]可吸收人工血管2的制備:稱取可溶性絲素蛋白2.lg，加入蒸餾水100ml，攪拌溶解，再加入抗凝血成分磺酸化甲殼素0.52g，配制成含絲素蛋白2.0 %、含磺酸化甲殼素0.5%的絲素蛋白膠液。取長度10cm、直徑2mm的PP棒制管模具,端端連接在制管機上的制管模具接口處，開啟制管機，使PP棒沿軸向旋轉(zhuǎn)，將絲素蛋白膠液均勻地噴施在旋轉(zhuǎn)的PP棒表面上形成膠液，控制膠液厚度在600 μ m?800 μ m,室溫下,旋轉(zhuǎn)干燥。在膠液干燥成膜時，停止旋轉(zhuǎn)，將可吸收生物纖維二醋酸纖維素纖維編織管(市售二醋酸纖維素纖維經(jīng)編織機編織成管)，均勻套在PP棒的膜上固定編織管兩端，開啟轉(zhuǎn)動，繼續(xù)絲素蛋白膠液均勻噴施在PP棒的纖維編織管上形成膠液，膠液通過纖維的間隙由外向內(nèi)滲透，使PP棒上的絲素蛋白膠液與絲素蛋白膜融為一體，從而使纖維被包埋或鑲嵌在膜的內(nèi)部，與膜成為一體，控制膠體厚度在600 μ m?800 μ m,室溫下,旋轉(zhuǎn)干燥成膜。在膠液干燥成膜后,停止轉(zhuǎn)動，取下PP棒,連同制備的管狀材料一起，放入蒸懼水中浸泡，脫管，使制備的管狀材料與PP棒分離，管狀材料經(jīng)水洗滌，乙醇脫水，室溫干燥，制得中空管狀結(jié)構(gòu)的可吸收人工血管2，其管腔直徑為2mm，管壁厚度為320 μ m。
[0019]實施例4
[0020]可吸收人工血管3的制備:稱取可溶性絲素蛋白11.8g，加入蒸餾水100ml，攪拌溶解，再加入抗凝血成分磺酸化絲素蛋白5.9g，配制成含絲素蛋白10.0 %、含磺酸化絲素蛋白5%的絲素蛋白膠液。取長度6cm、直徑3mm的不銹鋼棒制管模具,端端連接在制管機上的制管模具接口處，開啟制管機，使不銹鋼棒沿軸向旋轉(zhuǎn)，將絲素蛋白膠液均勻地噴施在旋轉(zhuǎn)的不銹鋼棒表面形成膠液，控制膠液厚度在200 μ m?300 μ m,控溫30?40°C，旋轉(zhuǎn)干燥。在膠液干燥成膜時，停止轉(zhuǎn)動，將可吸收生物纖維氧化纖維素纖維(市售商品)均勻地纏繞在不銹鋼棒的膜上，固定纖維兩端，開啟轉(zhuǎn)動，繼續(xù)將絲素蛋白膠液均勻噴施在不銹鋼棒的纖維上，膠液通過纖維的間隙由外向內(nèi)滲透，使不銹鋼棒上的絲素蛋白膠液與絲素蛋白膜融為一體，從而使纖維被包埋或鑲嵌在內(nèi)部，與膜成為一體，控制膠體厚度在100 μ m?200 μ m,控溫30?40°C，旋轉(zhuǎn)干燥成膜。在膠液干燥成膜后，停止轉(zhuǎn)動，取下上述不銹鋼棒，連同制備的管狀材料一起，放入蒸餾水中浸泡，脫管，使制備的管狀材料與不銹鋼棒分離，管狀材料經(jīng)水洗滌，50?60°C加熱干燥，制得中空管狀結(jié)構(gòu)的可吸收人工血管3，其管腔直徑為3mm,管壁厚度為150 μ m。
[0021]在實施例3和實施例4中所述的可吸收纖維是醋酸纖維素纖維，包括但不限于一醋酸纖維素纖維、二醋酸纖維素纖維、三醋酸纖維素纖維或氧化纖維素纖維。
[0022]實施例5
[0023]可吸收人工血管4的制備:稱取可溶性絲素蛋白9.0g，加入蒸餾水100ml，攪拌溶解，再加入抗凝血成分肝素3.4g，配制成含絲素蛋白8.0%、含肝素3%的絲素蛋白膠液。取長度8cm、直徑4mm的不銹鋼棒制管模具，端端連接在制管機上的制管模具接口處，開啟制管機，使不銹鋼棒沿軸向旋轉(zhuǎn)，將絲素蛋白膠夜均勻地涂層在旋轉(zhuǎn)的不銹鋼棒表面上，控制膠液厚度在100 μ m?200 μ m，控溫30?40°C，旋轉(zhuǎn)干燥。在膠液干燥成膜時，停止轉(zhuǎn)動，將可吸收纖維酰化度為152%的丁?；讱に乩w維編織管(按申請?zhí)?01410189544.7的專利方法制備丁?；讱に乩w維，經(jīng)編織機編織成管)沿不銹鋼棒均勻地套在不銹鋼棒的膜上，固定編織管兩端，開啟轉(zhuǎn)動，繼續(xù)將絲素蛋白膠液均勻涂抹在不銹鋼棒的纖維編織管上，膠液通過纖維的間隙由外向內(nèi)滲透，使不銹鋼棒上的絲素蛋白膠夜與絲素蛋白膜融為一體，從而使纖維編織管被包埋或鑲嵌在膜的內(nèi)部，與膜成為一體，控制膠體厚度在100 μ m?200 μ m,控溫30?40°C,旋轉(zhuǎn)干燥成膜。在膠液干燥成膜后，停止轉(zhuǎn)動，取下不銹鋼棒，連同制備的管狀材料一起，放入蒸餾水中浸泡，脫管，使制備的管狀材料與不銹鋼棒分離，管狀材料經(jīng)水洗滌，乙醇脫水，30?40°C下干燥，制得中空管狀結(jié)構(gòu)的可吸收人工血管4,其管腔內(nèi)直徑為4mm,管壁厚度為85 μ m。
[0024]實施例6
[0025]可吸收人工血管5的制備:稱取可溶性絲素蛋白22.2g，加入蒸餾水100ml，攪拌溶解，再加入抗凝血成分磺酸化殼聚糖1.0g，配制成含絲素蛋白18.0 %、含磺酸化殼聚糖0.8%的絲素蛋白膠液。取長度10cm、直徑5mm的不銹鋼棒制管模具，端端連接在制管機上的制管模具接口處，開啟制管機，使不銹鋼棒沿軸向旋轉(zhuǎn)，將絲素蛋白膠液均勻地涂層在轉(zhuǎn)動的不銹鋼棒表面上，控制膠液厚度在800 μ m?1000 μ m,控溫40?50°C，旋轉(zhuǎn)干燥。在膠液干燥成膜時，停止旋轉(zhuǎn)，將可吸收纖維酰化度為75%的乙?；讱に乩w維編織管(按申請?zhí)?01410189544.7的專利方法制備乙酰化甲殼素纖維，經(jīng)編織機編織成管)沿不銹鋼棒均勻地套在不銹鋼棒的膜上，固定編織管兩端，開啟轉(zhuǎn)動，繼續(xù)將絲素蛋白膠液均勻涂層在不銹鋼棒的乙?；讱に乩w維編織管上，膠液通過纖維的間隙由外向內(nèi)滲透，使不銹鋼棒上的絲素蛋白膠液與絲素蛋白膜融為一體，從而使纖維編織管被包埋或鑲嵌在膜的內(nèi)部，與膜成為一體，控制膠體厚度在800 μ m?1000 μ m,控溫40?50°C，旋轉(zhuǎn)干燥成膜。在膠液干燥成膜后，停止轉(zhuǎn)動，取下不銹鋼棒，連同制備的管狀材料一起，放入重量百分比濃度為60%的乙醇水溶液中浸泡，脫管，使制備的管狀材料與不銹鋼棒分離，管狀材料經(jīng)60%的乙醇水溶液洗滌，乙醇脫水，50?60°C加熱干燥，制得中空管狀結(jié)構(gòu)的可吸收人工血管5，其管腔內(nèi)直徑為5mm，管壁厚度為850 μ m。
[0026]實施例7
[0027]可吸收人工血管6的制備:稱取可溶性絲素蛋白30.0g，加入蒸餾水100ml，攪拌溶解，再加入抗凝血成分肝素2.0g,配制成含絲素蛋白22.7 %、含肝素1.5 %的絲素蛋白膠液。取長度10cm、直徑5mm的不銹鋼棒制管模具，端端連接在制管機上的制管模具接口處，開啟制管機，使不銹鋼棒沿軸向旋轉(zhuǎn)，將絲素蛋白膠液均勻地涂層在轉(zhuǎn)動的不銹鋼棒表面上，控制膠液厚度在400 μ m?500 μ m,控溫40?50°C，旋轉(zhuǎn)干燥。在膠液干燥成膜時，停止旋轉(zhuǎn)，將可吸收纖維?；葹?65%的丙酰化甲殼素纖維編織管(按申請?zhí)?01410189544.7的專利方法制備丙?；讱に乩w維，經(jīng)編織機編織成管)沿不銹鋼棒均勻地套在不銹鋼棒的膜上，固定編織管兩端，開啟轉(zhuǎn)動，繼續(xù)將絲素蛋白膠液均勻涂抹在不銹鋼棒的丙?；讱に乩w維編織管上，膠液通過纖維的間隙由外向內(nèi)滲透，使不銹鋼棒上的絲素蛋白膠液與絲素蛋白膜融為一體，從而使纖維編織管被包埋或鑲嵌在膜的內(nèi)部，與膜成為一體，控制膠體厚度在300 μ m?400 μ m，控溫40?50°C，旋轉(zhuǎn)干燥成膜。在膠液干燥成膜后，停止轉(zhuǎn)動，取下不銹鋼棒，連同制備的管狀材料一起，放入重量百分比濃度為60 %的乙醇水溶液中浸泡，脫管，使制備的管狀材料與不銹鋼棒分離，管狀材料經(jīng)60%的乙醇水溶液洗滌，乙醇脫水，50?60°C加熱干燥，制得中空管狀結(jié)構(gòu)的可吸收人工血管6，其管腔內(nèi)直徑為5mm，管壁厚度為380 μ m。
[0028]在實施例5、實施例6和實施例7中，所述的可吸收纖維是?；却笥诨虻扔?0%的?；讱に乩w維；所述的?；且阴；?、丙酰基、丁酰基、己酰基或辛?；械囊环N或幾種，?；讱に氐姆肿咏Y(jié)構(gòu)式為:
[0029]

【權(quán)利要求】
1.一種可吸收人工血管，其特征是由絲素蛋白膜和生物纖維包埋成一體形成的中空管狀結(jié)構(gòu)，管壁是由包埋為一體的絲素蛋白膜和可吸收生物纖維組成，其中纖維被包埋或被鑲嵌在膜的內(nèi)部；所述的絲素蛋白膜，其特征是含有抗凝血成分的絲素蛋白膜；所述的生物纖維是海藻酸纖維、醋酸纖維素纖維、氧化纖維素纖維或酰基化甲殼素纖維。
2.如權(quán)利要求1所述的可吸收人工血管，其特征是所述抗凝血成分是肝素、磺酸化絲素蛋白、磺酸化甲殼素或磺酸化殼聚糖。
3.如權(quán)利要求1所述的可吸收人工血管，其特征是所述的海藻酸纖維是海藻酸鈣纖維、海藻酸鋅纖維；所述的醋酸纖維素纖維是一醋酸纖維素纖維、二醋酸纖維素纖維或三醋酸纖維素纖維；所述的?；讱に乩w維是酰基化度大于或等于70%的酰基化甲殼素纖維。
4.如權(quán)利要求3所述的?；讱に乩w維，其特征是所述的?；且阴；?、丙酰基、丁?；⒓乎；蛐刘；械囊环N或幾種。
5.如權(quán)利要求1所述的可吸收人工血管，其特征是所述的中空管狀結(jié)構(gòu)是管腔的內(nèi)直徑為2?1mm,管壁的厚度為50 μ m?1000 μ m。
6.權(quán)利要求1所述的可吸收人工血管的制備方法，其特征是:將可溶性絲素蛋白溶解于水，加入抗凝血成分，配制成含抗凝血成分的重量百分濃度為2.0%?25%的絲素蛋白膠液；開啟連接有制管模具的制管機，將絲素蛋白膠液均勻地涂層或噴施在軸向轉(zhuǎn)動的制管模具表面，控制膠液厚度在100 μ m?1000 μ m，室溫或控溫加熱干燥成絲素蛋白膜；將可吸收生物纖維均勻地排列在或纏繞在制管模具的膜上，或?qū)⒖晌丈锢w維的編織管均勻套在制管模具的膜上；繼續(xù)將絲素蛋白膠液均勻涂層或噴施在軸向轉(zhuǎn)動的制管模具的纖維上，控制膠液厚度在100 μ m?1000 μ m，室溫或控溫加熱干燥成膜，使纖維被包埋或鑲嵌在絲素蛋白膜的內(nèi)部，與膜成為一體；將制管模具連同制備的管狀材料一起放入水或乙醇水溶液中浸泡，脫管，水洗，脫水，干燥，制得管腔內(nèi)直徑為2.0mm?10mm、管壁厚度為50 μ m?1000 μ m的中空管狀結(jié)構(gòu)的可吸收人工血管。
7.如權(quán)利要求6所述的可吸收人工血管的制備方法，其特征是所述的抗凝血成分是肝素、磺酸化絲素蛋白、磺酸化甲殼素或磺酸化殼聚糖；所述的可吸收生物纖維是海藻酸纖維、醋酸纖維素纖維、氧化纖維素纖維或酰基化甲殼素纖維。
8.如權(quán)利要求7所述的可吸收人工血管的制備方法，其特征是所述的海藻酸纖維，是海藻酸鈣纖維、海藻酸鋅纖維；所述的醋酸纖維素纖維是一醋酸纖維素纖維、二醋酸纖維素纖維或三醋酸纖維素纖維；所述的酰基化甲殼素纖維是?；却笥诨虻扔?0%的?；讱に乩w維；所述的?；且阴；?、丙?；?、丁?；⒓乎；蛐刘；械囊环N或幾種。
9.權(quán)利要求1所述的可吸收人工血管通過手術(shù)植入體內(nèi)，在治療血管疾病引起的血管管腔狹窄、血管栓塞或創(chuàng)傷引起的血管缺損中的應(yīng)用。
【文檔編號】A61L27/22GK104174065SQ201410442922
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】馮伊琳, 宋福來, 李輝, 曹亮, 潘學(xué)理, 劉萬順 申請人:青島博益特生物材料有限公司