一種人造血管及其制備方法和噴頭裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種植入性醫(yī)療器械及其制備方法，尤其涉及一種人造血管及其制備方法和噴頭裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]心血管類疾病嚴重危害人類的身體健康，血管重建在臨床外科中占有十分重要的地位。人工血管移植術(shù)越來越得到人們的重視。20世紀50年代，自從人們觀察到細胞在浸入血液的絲線上生長的現(xiàn)象后，就開始了紡織型人造血管的制造歷史。目前，紡織型人造血管已廣泛地應(yīng)用于臨床，替換人體內(nèi)已壞損的血管，并取得了較好的醫(yī)療效果。
[0003]靜電紡絲技術(shù)是一種制備直徑在納米至微米級纖維的常用技術(shù)。它是指在高壓電場的條件下，使高分子紡絲溶液形成噴射流，噴射流中的溶劑在到達接收裝置之前揮發(fā)，帶電的高分子液滴克服表面張力瞬間被拉伸上千萬倍，最后在接收裝置上形成纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的納米纖維。這種技術(shù)設(shè)備簡易，成本低廉，制備出的材料具有較高的比表面積，可控纖維的直徑及孔隙率，可以制備出接近天然細胞外基質(zhì)尺度范圍的纖維。大量研究表明，細胞在小于自身尺度的納米纖維支架上具有更好的粘附、增殖和遷移特性。因此利用靜電紡絲技術(shù)制備人工血管成為一個近年來的熱門課題。
[0004]公開號CN 101007186A，發(fā)明名稱為“一種織物增強的復(fù)合人造血管”的中國專利申請描述了將織物層的內(nèi)外面都涂有彈性粘結(jié)層從而構(gòu)成人造血管的骨架，在它們的內(nèi)層粘附一層抗凝血的高分子材料，抗凝血層和彈性粘結(jié)層的內(nèi)部都分布有微孔。公開號為CN103211663A，發(fā)明名稱為“具微納仿生內(nèi)膜結(jié)構(gòu)的靜電紡絲人工血管的制備方法”的中國專利申請公開了一種通過靜電紡絲制備人工血管的方法:將高分子溶液靜電紡到高速旋轉(zhuǎn)的接收器上，得到取向纖維膜；然后將取向纖維膜繞金屬模具卷成管狀，纖維取向方向和模具長軸方向相同；再次進行靜電紡絲，用套有取向纖維膜的金屬模具接收；得到了兩層結(jié)構(gòu)的人造血管。公開號CN 101066476A，發(fā)明名稱為“雙層結(jié)構(gòu)紡織型人造血管”的中國專利申請公開了一種在機織、針織或編織結(jié)構(gòu)組成的外層和納米纖維組成的內(nèi)層的雙層結(jié)構(gòu)人造血管。其中納米纖維層用靜電紡絲制備，紡絲完成后，將收集有納米纖維的表面翻轉(zhuǎn)到內(nèi)層，構(gòu)成人造血管的內(nèi)表面，但是翻轉(zhuǎn)容易損壞血管。
[0005]目前現(xiàn)有的人造血管中存在的重要問題是織物的抗?jié)B透能力仍然比較差。理想的人造血管管壁應(yīng)具有合適尺寸的孔隙，既有利于細胞組織的長入，又不能因為孔隙的存在而導致手術(shù)過程中的大量滲血。所以，如何制成功能更全面的人造血管依然是近年來的研究熱點課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種人造血管的制備方法及噴頭裝置，制備的人造血管能夠防止手術(shù)時管壁滲血，有利于手術(shù)后細胞組織的順利長入，同時無需將血管進行內(nèi)外層翻轉(zhuǎn)，避免血管損壞。
[0007]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種人造血管的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:裁剪織物并將織物縫合成圓筒形，形成人造血管的外層管壁；將所述外層管壁放入中空的金屬管的內(nèi)腔中，使得所述外層管壁的外表面與所述金屬管的內(nèi)表面相貼合；直接將所述外層管壁的內(nèi)表面作為靜電紡絲的接收端，進行靜電紡絲，使得納米纖維均勻粘附在所述外層管壁的內(nèi)表面；當納米纖維達到預(yù)設(shè)厚度后，停止紡絲，所述納米纖維形成所述人造血管的內(nèi)層管壁，從所述金屬棒內(nèi)取出所述人造血管。
[0008]上述人造血管的制備方法中，所述織物為機織或針織的織物結(jié)構(gòu)。
[0009]上述人造血管的制備方法中，所述織物的材料選自滌綸、氨綸、蠶絲、聚四氟乙烯中的一個或多個形成的混紡材料。
[0010]上述人造血管的制備方法中，所述外層管壁的直徑范圍為6mm?38mm。
[0011]上述人造血管的制備方法中，所述靜電紡絲為高壓靜電紡絲、氣流輔助靜電紡絲或離心靜電紡絲。
[0012]上述人造血管的制備方法中，所述靜電紡絲的原料為聚氨酯、聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚乙烯醇、滌綸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚烯烴、硅橡膠以及它們之間的共聚物、膠原、殼聚糖、纖維素、明膠、纖維蛋白原或絲素蛋白。
[0013]上述人造血管的制備方法中，所述靜電紡絲的原料為溶液或熔融狀態(tài)，所述靜電紡絲的原料的溶液質(zhì)量濃度為2.5-20%。
[0014]上述人造血管的制備方法中，所述靜電紡絲的原料為質(zhì)量百分含量為10%的聚乳酸溶液、質(zhì)量百分含量為20%的聚氨酯溶液或質(zhì)量百分含量為8%的聚乙烯醇溶液。
[0015]本發(fā)明還提供了一種用上述方法制備得到的人造血管。
[0016]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的另一技術(shù)方案是提供一種用于靜電紡絲的噴頭裝置，為實施上述的靜電紡絲而專門設(shè)計，所述噴頭裝置包括至少一個噴頭針頭和輸液管，所述噴頭針頭和輸液管貫通相連且相互垂直，所述這些噴頭針頭用于向著所述外層管壁的內(nèi)表面噴射所述靜電紡絲的原料。
[0017]較佳地，多個噴頭針頭圍繞所述輸液管的周緣均勻布置，所述輸液管的外徑小于所述外層管壁的內(nèi)徑，用于伸入所述外層管壁的內(nèi)腔中。
[0018]較佳地，上述的用于靜電紡絲的噴頭裝置還包括中空的過渡圓盤，所述過渡圓盤位于所述輸液管的端部并與之相連通，所述過渡圓盤的軸線與所述輸液管的軸線相重疊，所述噴頭針頭圍繞所述圓盤的軸線均勻設(shè)置在所述圓盤上并與所述圓盤相連通。
[0019]本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本發(fā)明提供的人造血管的制備方法，直接利用圓筒形織物作為納米纖維接收端進行靜電紡絲，從而可以簡單方便地控制人造血管管壁的尺寸和孔隙，既有利于細胞組織的長入，又不會因為孔隙的存在而導致手術(shù)過程中的大量滲血；雙層管壁的人造血管直接成型，不需要內(nèi)外層翻轉(zhuǎn)，避免損壞血管，從而大大提聞人造血管的質(zhì)量和生廣效率。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的較佳實施例的人造血管的制備流程示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明的較佳實施例的用于人造血管制備過程中靜電紡絲的噴頭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3a、圖3b及圖3c為不同濃度的聚合物靜電紡絲電鏡照片效果圖。
[0023]圖中:
[0024]1噴頭針頭2輸液管3過渡圓盤
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施方式作進一步的描述。
[0026]圖1為本發(fā)明的較佳實施方式的人造血管的制備流程示意圖。請參見圖1，該人造血管的制備方法包括如下步驟:
[0027]步驟S1:裁剪織物并用手術(shù)縫合線將織物縫合成圓筒狀，形成血管外層管壁；所述織物可以為滌綸、氨綸、蠶絲、聚四氟乙烯或它們的混紡材料；所述圓筒形織物的直徑和所需人造血管直徑相一致，優(yōu)選直徑范圍為6mm?38mm。
[0028]步驟S2:將血管外層管壁放入相應(yīng)內(nèi)徑的中空金屬管中，兩端用金屬圈固定，靜電紡絲的噴頭伸入圓筒形織物的內(nèi)腔，直接利用圓筒形織物作為納米纖維接收端，進行靜電紡絲，使得納米纖維均勻粘附在圓筒形織物的內(nèi)表面；具體靜電紡絲方式可以為高壓靜電紡絲、氣流輔助靜電紡絲或離心靜電紡絲。
[0029]為了實現(xiàn)人造血管的制備，本發(fā)明專門設(shè)計了用于靜電紡絲的噴頭裝置，請參見圖2，本發(fā)明提供的用于靜電紡絲的噴頭裝置包括噴頭針頭1和輸液管2，噴頭針頭1和輸液管2貫通相連且相互垂直，優(yōu)選地，噴頭