本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是用于氣管部分缺損及完全缺損手術(shù)治療的生物可降解修復(fù)材料及其制作方法。

背景技術(shù)：

氣管腫瘤、氣管外傷或者氣管先天性畸形往往導(dǎo)致氣管嚴(yán)重狹窄從而危及患者生命，此時(shí)需要進(jìn)行氣管切除和重建。由于氣管本身解剖結(jié)構(gòu)比較特殊，只有當(dāng)氣管缺損小于6cm時(shí)才能進(jìn)行氣管端端吻合，而對(duì)于超過(guò)6cm的缺損直接進(jìn)行吻合會(huì)會(huì)造成吻合口張力過(guò)高，容易引起吻合口瘺等嚴(yán)重并發(fā)癥。則需要?dú)夤芴娲镞M(jìn)行氣道重建，盡管目前氣管重建的方法和材料較多，但是由于各種各樣的缺點(diǎn)至今仍沒(méi)有理想的氣管替代物。現(xiàn)在簡(jiǎn)單的介紹下目前氣管重建的材料：1)自體組織：骨膜、心包、肌皮瓣、軟骨片等，雖然有一定的效果，但是其往往還會(huì)造成額外的損傷，而且力學(xué)強(qiáng)度不符合要求；2)異體氣管移植：雖然組織結(jié)構(gòu)與受體相仿，但是患者需要終身服用免疫抑制劑，而且其來(lái)源有限；3)人工材料：常見的有金屬、高分子材料等等，但由于氣管的特殊位置，因此術(shù)后往往產(chǎn)生較大的排異反應(yīng)，造成氣管狹窄或者感染。

近年來(lái)，組織工程技術(shù)發(fā)展迅猛，通過(guò)在人工材料上種植細(xì)胞來(lái)制備具有正常氣管的生物及物理特性的人工組織工程氣管成為新的方向。對(duì)于支架材料來(lái)說(shuō)，目前應(yīng)用最多的主要是合成材料，包括聚乙醇酸(pga)、聚乳酸(pla)、聚乙醇酸-乳酸共聚物(plga)、聚羥基丁酸、聚酸酐等，但是由于需兼顧降解性能和力學(xué)性能及組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此至今沒(méi)有一種理想的氣管支架材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于氣管缺損手術(shù)治療的新型氣管支架及其制作方法，該材料適宜血管再生，能在體內(nèi)完全降解，在保證短期療效的情況下不產(chǎn)生遠(yuǎn)期副作用。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于氣管缺損手術(shù)治療的氣管支架，其特征在于，包括：利用可降解單絲一次成型制備的氣管支架，氣管支架包括圓管部分以及位于圓管部分的側(cè)壁上的至少一個(gè)橫向管道，所述的橫向管道內(nèi)設(shè)有可降解組織工程氣管軟骨環(huán)支架，圓管部分的內(nèi)壁上設(shè)有可降解涂層；所述的可降解涂層共有兩層，其中一層為可降解細(xì)胞支架層，另一層為可降解臨時(shí)隔絕層，可降解臨時(shí)隔絕層設(shè)于圓管部分的內(nèi)壁上，可降解細(xì)胞支架層設(shè)于可降解細(xì)胞支架層上。

優(yōu)選地，所述的可降解單絲為聚對(duì)二氧環(huán)己酮(pdo)單絲，可降解組織工程氣管軟骨環(huán)支架為聚乙交酯(pga)組織工程氣管軟骨環(huán)支架，所述的可降解細(xì)胞支架層為殼聚糖層，可降解臨時(shí)隔絕層為膠原層。

更優(yōu)選地，所述的殼聚糖層為海綿狀。

優(yōu)選地，所述的一次成型制備方法為編織法。

更優(yōu)選地，所述的氣管支架為三層結(jié)構(gòu)，表層為1/2斜紋結(jié)構(gòu)，中層為1/5斜紋結(jié)構(gòu)，里層為2/1斜紋結(jié)構(gòu)，表層、中層、里層的經(jīng)紗排列比為1∶2∶1。

更優(yōu)選地，所述的編織法為里經(jīng)接結(jié)法。

本發(fā)明還提供了上述的用于氣管缺損手術(shù)治療的氣管支架的制備方法，其特征在于，包括采用編織法一次成型氣管支架，將可降解組織工程氣管軟骨環(huán)支架穿入橫向管道，將膠原蛋白溶液涂于氣管支架的圓管部分的內(nèi)壁上，干燥，得到可降解臨時(shí)隔絕層，將殼聚糖海綿狀涂層粘附于可降解臨時(shí)隔絕層上形成可降解細(xì)胞支架層，得到用于氣管缺損手術(shù)治療的氣管支架。

本發(fā)明利用pdo單絲一次成型制備出帶有橫向管道的氣管支架，其外形為一圓柱狀空心管道，橫向管道內(nèi)主要用于容納組織工程氣管軟骨環(huán)支架，這一支架在外形上更接近于氣管的生理結(jié)構(gòu)；在管道的內(nèi)側(cè)面將進(jìn)行內(nèi)涂層，分為兩層，一層為可降解臨時(shí)隔絕層(用于阻隔外層軟骨細(xì)胞和內(nèi)層內(nèi)皮細(xì)胞的接觸)，一層為細(xì)胞支架層(作為內(nèi)層內(nèi)皮細(xì)胞的支架)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的用于氣管缺損手術(shù)治療的氣管支架可以用于上皮種植、氣管軟骨細(xì)胞種植，還適宜血管再生，最主要還能體內(nèi)完全降解，使其在保證短期療效的情況下不產(chǎn)生遠(yuǎn)期副作用。

由于使用了可降解材料，因此該修復(fù)材料對(duì)于組織的生物相容性好，并且有較好的合適的降解速度，在保證足夠力學(xué)強(qiáng)度的情況下完成體內(nèi)降解；除此之外，本發(fā)明對(duì)用于氣管缺損手術(shù)治療的氣管支架進(jìn)行了特定的編織設(shè)計(jì)，使其在結(jié)構(gòu)和功能上更加符合氣管的正常生理解剖。

附圖說(shuō)明

圖1為用于氣管缺損手術(shù)治療的氣管支架整體效果圖

圖2為氣管支架編織上機(jī)示意圖

圖3為氣管支架表、中、里的基礎(chǔ)圖；(a)表層，(b)中層，(c)里層。

圖4為氣管支架里經(jīng)接結(jié)三層管狀織物組織圖；

圖5為氣管支架三層管狀織物穿綜圖；

圖6為氣管支架三層管狀織物穿筘圖；

圖7為氣管支架三層管狀織物紋板圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

實(shí)施例

如圖1所示，本實(shí)施例的用于氣管缺損手術(shù)治療的氣管支架包括：利用可降解單絲一次成型制備的氣管支架1，氣管支架1包括圓管部分以及位于圓管部分的側(cè)壁上的2個(gè)橫向管道2，所述的橫向管道2內(nèi)設(shè)有可降解組織工程氣管軟骨環(huán)支架，圓管部分的內(nèi)壁上設(shè)有可降解涂層3。

所述的可降解單絲為聚對(duì)二氧環(huán)己酮單絲，可降解組織工程氣管軟骨環(huán)支架為聚乙交酯組織工程氣管軟骨環(huán)支架，制備方法為：按照常規(guī)方法將犬骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞誘導(dǎo)成軟骨細(xì)胞，并將軟骨細(xì)胞種植于聚乙交酯環(huán)支架上。

所述的可降解涂層3共有兩層，其中一層為可降解細(xì)胞支架層，另一層為可降解臨時(shí)隔絕層，可降解臨時(shí)隔絕層設(shè)于圓管部分的內(nèi)壁上，可降解細(xì)胞支架層設(shè)于可降解細(xì)胞支架層上。所述的可降解細(xì)胞支架層為殼聚糖層，可降解臨時(shí)隔絕層為膠原層。

上述的用于氣管缺損手術(shù)治療的氣管支架的制備方法為：

所述的聚對(duì)二氧環(huán)己酮單絲經(jīng)高壓靜電紡絲技術(shù)制成，購(gòu)自上海金環(huán)醫(yī)療有限公司，長(zhǎng)度為1000米，規(guī)格為4-0，0.12mm。

如圖2所示，所述的一次成型制備方法為編織法，絲徑：0.12mm，筘號(hào)：130t/10cm穿入數(shù)：6入(雙層接結(jié)橫向管道部分)，4入(圓管部分)，總經(jīng)：17×6+14×4+14×6+14×4+17×6＝400(根)，緯密：400-500根/10cm，經(jīng)密：接結(jié)雙層130×6＝780根/10cm，管道雙層130×4＝520根/10cm。

氣管支架編織參數(shù)設(shè)計(jì)如下表：

如圖3所示，所述的氣管支架1為三層結(jié)構(gòu)，表層為1/2斜紋結(jié)構(gòu)，中層為1/5斜紋結(jié)構(gòu)，里層為2/1斜紋結(jié)構(gòu)，表層、中層、里層的經(jīng)紗排列比為1∶2∶1。

如圖4所示，采用里經(jīng)接結(jié)法編織氣管支架1。

如圖5所示，氣管支架1的經(jīng)紗分為表層、中層、里層，共需24頁(yè)綜框。穿綜方法有順穿法、飛穿法、照?qǐng)D穿等，為使經(jīng)紗開口清晰、張力均勻，采用分區(qū)穿綜的方法。1、2、3、22、23、24穿入表層經(jīng)紗；4、5、6、7、8、9、16、17、18、19、20、21穿入中層經(jīng)紗；10、11、12、13、14、15穿入里層經(jīng)紗。

如圖6所示，上機(jī)采用一筘八入的方法，選用筘號(hào)200齒/10cm。

如圖7所示，為氣管支架三層管狀織物紋板圖，將組織圖和穿綜圖結(jié)合起來(lái)。

編織好以后，將可降解組織工程氣管軟骨環(huán)支架穿入橫向管道2。之后，將膠原蛋白(可溶性凍干膠原蛋白，分子量：＞9.8kda，純度：＞98.5％，重金屬：＜10mg/kg無(wú)菌，無(wú)熱源，無(wú)錫貝迪生物工程股份有限公司)溶于濃度為1mol/l醋酸溶劑配成膠原蛋白濃度為35％的溶液，將殼聚糖(產(chǎn)品名稱：羧甲基殼聚糖生物醫(yī)用材料級(jí)；含量：≥92％；脫乙酰度：≥85；目數(shù)：≥80；ph值：6.5-7；平均分子量：1000-1500；水溶：100％；規(guī)格：kg；粘度：30-60100-6001000-300等；原料：美國(guó)進(jìn)口鱈蟹殼；產(chǎn)地：青島；青島舜博生物技術(shù)研究所有限公司)溶于水配成濃度為30％的溶液，將殼聚糖溶液進(jìn)行混勻，然后超聲波分散，經(jīng)過(guò)離心去泡，室溫下靜置1小時(shí)，然后真空冷凍干燥，得到海綿狀涂層。

將膠原蛋白溶液涂于氣管支架1的圓管部分的內(nèi)壁上，厚度為5mm，干燥，得到可降解臨時(shí)隔絕層，將該海綿狀涂層采用醫(yī)用粘合劑粘附(醫(yī)用粘合劑，以α-氰基丙烯酸烷基酯為主體膠，經(jīng)適量加入醫(yī)用增粘劑、增強(qiáng)劑、增韌劑等加工而成。規(guī)格：0.5ml*1支，購(gòu)自山東省濟(jì)寧市醫(yī)療器械廠)于可降解臨時(shí)隔絕層上，形成可降解細(xì)胞支架層，厚度為3mm，孔徑大小為100um。