[發明專利]一種PHBV和PLA共混編織的人工血管

在審

• 申請號: 201510525058.2
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN105107020A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 吳瓊;李毓陵;瞿珂珂;馬顏雪;何鈺;王紅軍;陳鵬;歐陽學燕
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61L27/26
• 分類號: A61L27/26;A61L27/50
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 陸軍

技術領域

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

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。

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。

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

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。

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。

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％的PHBV和70-90wt％的PLA的共混材料制成。

在一個特定的實施方案中，所述共混材料由10wt％的PHBV和90wt％的PLA組成。在另一個特定的實施方案中，所述共混材料由20wt％的PHBV和80wt％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。

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。

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。

在優選的實施方案中，所述超細纖維直徑為12-24μm，最優選為平均直徑14.5μm。

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℃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℃牽伸2.0-3.0倍，再在65℃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℃的紡絲溫度和1500m/分的紡絲速度下收集長纖維，長纖維在60℃牽伸2.6倍，再在65℃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℃的紡絲溫度和2500m/分的紡絲速度下收集長纖維，長纖維在60℃牽伸3.0倍，再在65℃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℃的紡絲溫度和500m/分的紡絲速度下收集長纖維，長纖維在60℃牽伸2.0倍，再在65℃熱定型，獲得PHBV/PLA超細纖維。

在一些實施方案中，所述編織為管狀平紋組織編織，編織經緯密度為800×400-800×800/10cm。優選編織經緯密度為800×610/10cm。