一種phbv和pla共混編織的人工血管的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于生物醫學工程領域，具體涉及一種人工血管及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002]當今，心血管病成為威脅人類身體健康的重要疾病。血管由于動脈硬化，狹窄或損傷導致不能正常工作時，需要采用人工血管進行置換，搭橋或介入等手術進行治療。
[0003]1952年，Voorhees首次將人工血管應用于動物體內。此后，許多新材料和新型加工方法應運而生，并應用在人工血管中。目前，滌綸和膨化聚四氟乙烯制備的大口徑人工血管，是臨床上最廣泛應用的人工血管。
[0004]膨化聚四氟乙烯具有較好的彈性，但是材料不通透，人工血管內外的細胞不能交流信號，傳遞營養，常常在最初能夠形成內皮，但是很快衰老消亡，最終導致血管狹窄堵塞。滌綸是用聚對苯二甲酸乙二酯通過熔融紡絲的方法獲得。滌綸的強度能夠滿足人工血管的要求，但是彈性較差，順應性不足，容易導致手術后產生組織增生及血管狹窄。聚四氟乙烯支架和滌綸支架均屬于不可降解支架，在完成功能后存留體內不能自行降解，常常導致支架內外細胞不能交換信息和營養成分。為此，研究者不斷研發由新型材料制成的人工血管，以期取得更好的效果。
【發明內容】
[0005]本發明人發現，聚羥基戊酸丁酸酯(PHBV)具有較好的血液相容性，將PHBV與聚乳酸(PLA)共混后，可以彌補PLA血液相容性的不足，并在彈性和強度上獲得互補的機械性能，得到一種適宜于編織血管的纖維。
[0006]本發明首次將PHBV應用于人工血管的制造中，提供一種由PHBV和PLA共混材料制備而成的人工血管及其制備方法，以及PHBV和PLA共混材料在制備人工血管中的應用。本發明的人工血管具備可降解、高相容性，高彈性和高強度的特點。
[0007]在本發明的一個方面，提供一種人工血管，所述人工血管由10_30wt^^^PHBV和70-90?丨％的PLA的共混材料制成。
[0008]在一個特定的實施方案中，所述共混材料由10被％的？耶￥和90被％的？1^組成。在另一個特定的實施方案中，所述共混材料由20被％的PHBV和80被％的PLA組成。在另一個特定的實施方案中，所述共混材料由30wt %的PHBV和70wt %的PLA組成。
[0009]在優選的實施方案中，所述共混材料是由PHBV和PLA真空干燥后物理混合獲得的。
[0010]在優選的實施方案中，所述人工血管由PHBV和PLA的共混材料制備的超細纖維編織而成。
[0011]在優選的實施方案中，所述超細纖維直徑為12-24μπι，最優選為平均直徑14.5 μ mD
[0012]在一些實施方案中，所述超細纖維是通過熔融紡絲法制備獲得的。優選地，將PHBV和PLA真空干燥后物理混合，混合后注入帶有加熱裝置的擠出設備中熔融，擠出長纖維，將長纖維牽伸、定型，獲得PHBV/PLA超細纖維。在優選的實施方案中，擠出長纖維時在190-210°C的溫度和500-2500m/分的紡絲速度下收集長纖維。在優選的實施方案中，長纖維的牽伸和定型是將長纖維在60°C牽伸2.0-3.0倍，再在65°C熱定型。在一些實施方案中，“物理混合”可以是通過高速攪拌機進行混合，和/或“帶有加熱裝置的基礎設備”可以是雙螺桿擠出機。在一個特定的實施方案中，將原料PHBV和PLA進行真空干燥，取干燥后的PHBV和干燥后的聚乳酸以10wt% PHBV/90wt% PLA的比例在高速攪拌機內進行物理混合，將混合料注入雙螺桿擠出機內熔融，經噴絲孔擠出成纖維，在211°C的紡絲溫度和1500m/分的紡絲速度下收集長纖維，長纖維在60°C牽伸2.6倍，再在65°C熱定型，獲得PHBV/PLA超細纖維。在另一個特定的實施方案中，將原料PHBV和PLA進行真空干燥，取干燥后的PHBV和干燥后的聚乳酸以20wt% PHBV/80wt% PLA的比例在高速攪拌機內進行物理混合，將混合料注入雙螺桿擠出機內熔融，經噴絲孔擠出成纖維，在193°C的紡絲溫度和2500m/分的紡絲速度下收集長纖維，長纖維在60°C牽伸3.0倍，再在65°C熱定型，獲得PHBV/PLA超細纖維。在另一個特定的實施方案中，將原料PHBV和PLA進行真空干燥，取干燥后的PHBV和干燥后的聚乳酸以30wt% PHBV/70wt% PLA的比例在高速攪拌機內進行物理混合，將混合料注入雙螺桿擠出機內熔融，經噴絲孔擠出成纖維，在204°C的紡絲溫度和500m/分的紡絲速度下收集長纖維，長纖維在60°C牽伸2.0倍，再在65°C熱定型，獲得PHBV/PLA超細纖維。
[0013]在一些實施方案中，所述編織為管狀平紋組織編織，編織經瑋密度為800X400-800X800/10cm。優選編織經瑋密度為 800 X 610/10cm。
[0014]在一些實施方案中，編織獲得的人工血管內徑為6-10mm，優選為8mm。
[0015]在進一步的實施方案中，所述人工血管具有深度為0.1-1.5mm的螺紋。優選螺紋深度為0.3mm、1mm、或1.5mm。最優選螺紋深度為0.3mm。
[0016]在一些實施方案中，本發明的人工血管長度為20-200mm。
[0017]在本發明的另一個方面，提供一種人工血管的制備方法，其特征在于:使用10-30wt%的PHBV和70-90wt%的PLA的共混材料制備人工血管。
[0018]在優選的實施方案中，所述人工血管的制備方法包括下述步驟:
[0019](I)使用10-30wt%的PHBV和70_90wt%的PLA的共混材料制備超細纖維；
[0020](2)用步驟(I)獲得的超細纖維編織制成人工血管。
[0021]在一個特定的實施方案中，所述共混材料由10被％的？耶￥和90被％的？1^組成。在另一個特定的實施方案中，所述共混材料由20被％的PHBV和80被％的PLA組成。在另一個特定的實施方案中，所述共混材料由30wt %的PHBV和70wt %的PLA組成。
[0022]在優選的實施方案中，將PHBV和PLA真空干燥后物理混合獲得所述共混材料。
[0023]在優選的實施方案中，所述超細纖維直徑為12_24μπι，最優選為平均直徑14.5 μ mD
[0024]在一些實施方案中，在上述人工血管的制備方法的步驟(I)中，通過熔融紡絲法制備獲得超細纖維。優選地，所述熔融紡絲法具體是將PHBV和PLA真空干燥后物理混合，混合后注入帶有加熱裝置的擠出設備中熔融，擠出長纖維，將長纖維牽伸、定型，獲得PHBV/PLA超細纖維。在優選的實施方案中，擠出長纖維時在190-210°C的溫度和500_2500m/分的紡絲速度下收集長纖維。在優選的實施方案中，長纖維的牽伸和定型是將長纖維在60°C牽伸2.0-3.0倍，再在65°C熱定型。在一些實施方案中，“物理混合”可以是通過高速攪拌機進行混合，和/或“帶有加熱裝置的基礎設備”可以是雙螺桿擠出機。在一個特定的實施方案中，在上述人工血管的制備方法的步驟(I)中，將原料PHBV和PLA進行真空干燥，取干燥后的PHBV和干燥后的聚乳酸以10wt% PHBV/90wt% PLA的比例在高速攪拌機內進行物理混合，將混合料注入雙螺桿擠出機內熔融，經噴絲孔擠出成纖維，在211°C的紡絲溫度和1500m/分的紡絲速度下收集長纖維，長纖維在60°C牽伸2.6倍，再在65°C熱定型，獲得PHBV/PLA超細纖維。在另一