[發(fā)明專利]一種利用超聲噴頭制備具有螺旋褶皺內(nèi)壁的人工血管的直寫制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810048994.2
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN110063815A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李瑜;杜建飛;王建平;卞平艷;石國宏
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: A61F2/06
• 分類號: A61F2/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種施加縱波制備血管支架的超聲噴頭制備方法，屬于機(jī)械學(xué)科，生物制造領(lǐng)域。利用此方法制備人工血管已經(jīng)成為生物制造領(lǐng)域一大研究熱點(diǎn)。通過在直寫擠出裝置上合理地施加超聲螺旋振動，使得水凝膠擠出時(shí)，與振動芯部接觸的人工血管材料受到沿?cái)D出方向上的縱扭復(fù)合振動應(yīng)力，形成一定層厚的微尺度的螺旋流，并最終在交聯(lián)固化管狀纖維內(nèi)壁上復(fù)映出螺旋褶皺的表面形貌；使之更加接近血管生理特征。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種施加縱波制備血管支架的超聲噴頭制備方法，屬于機(jī)械學(xué)科，生物制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)方法（如靜電紡絲技術(shù)，倒模技術(shù)灌注或傳統(tǒng)3D打印技術(shù)堆積而成）制備的人工血管，內(nèi)壁表面無真實(shí)血管的褶皺特征，移植作用后易形成血栓。與普通制備人工血管的方法與設(shè)備相比，通過超聲螺旋振動噴頭，利用同軸直寫方式制備小口徑人工血管，且人工血管表面可形成螺旋褶皺，使之更接近真實(shí)血管表面生理結(jié)構(gòu)，當(dāng)血液流經(jīng)血管形成螺旋流對血管內(nèi)壁進(jìn)行沖刷，從而起到抑制血栓形成的作用。

目前，隨著生物3D打印的興起，利用海藻酸鈉、殼聚糖等可快速反應(yīng)交聯(lián)固化的水凝膠作為藥物與細(xì)胞的載體材料，以同軸直寫的方式直接成形中空纖維，作為人工血管或以其為基本單元沉積成一定幾何形狀的生物支架，在組織工程、制藥及臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。利用此方法制備人工血管已經(jīng)成為生物制造領(lǐng)域一大研究熱點(diǎn)。通過在直寫擠出裝置上合理地施加超聲螺旋振動，使得水凝膠擠出時(shí)，與振動芯部接觸的人工血管材料受到沿?cái)D出方向上的縱扭復(fù)合振動應(yīng)力，形成一定層厚的微尺度的螺旋流，并最終在交聯(lián)固化管狀纖維內(nèi)壁上復(fù)映出螺旋褶皺的表面形貌。

國際專利文獻(xiàn)（申請?zhí)朠CT/CN2014/078238）涉及一種醫(yī)用生物組織結(jié)構(gòu)及其制備方法和專用設(shè)備的制作方法和專用設(shè)備,基于粘附交聯(lián)固化原理，利用同軸噴頭擠出中空管，再將生物材料噴涂粘附到中空管上形成功能層，然后逐層堆積形成復(fù)合形成體，最后將合成高分子溶液噴在復(fù)合成形體外表面，最終形成三維結(jié)構(gòu)體,該裝置工藝過程較復(fù)雜。而在此專利的基礎(chǔ)上，中國專利文獻(xiàn)（申請?zhí)朇N201410589938.1）涉及一種血管化生命結(jié)構(gòu)體一站式制備方法，其定位于生命結(jié)構(gòu)體的集成制造，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞、結(jié)構(gòu)材料、生長因子等多尺度對象的同時(shí)加工，從而大大降低傳統(tǒng)生物制造的復(fù)雜程度。制備系統(tǒng)由注射泵、兩個(gè)醫(yī)用活塞式注射器、同軸噴頭組成，通過生物材料原液與交聯(lián)劑原液在注射泵的推動下分別通入同軸噴頭，隨著兩流體的接觸，由同軸噴頭擠出交聯(lián)固化的中空纖維，此種設(shè)計(jì)方法具備多目標(biāo)、多尺度、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)。但以上兩專利均不能擠出具有螺旋褶皺的交聯(lián)固化的中空纖維，與上述兩專利裝置不同，本設(shè)計(jì)芯部采用超聲變幅桿與不銹鋼針頭或相連接，且變幅桿上有螺旋槽分布，通過安裝超聲螺旋振動噴頭，使水凝膠擠出時(shí)沿?cái)D出方向有一個(gè)縱扭復(fù)合的振動從而擠出內(nèi)壁具有螺旋褶皺的交聯(lián)固化的中空纖維使水凝膠擠出時(shí)沿?cái)D出方向有一個(gè)縱扭復(fù)合的振動從而擠出內(nèi)壁具有螺旋褶皺的交聯(lián)固化的中空纖維。

發(fā)明內(nèi)容

本專利為了解決現(xiàn)有設(shè)備和方法制備的人工血管不能形成血管內(nèi)表面螺旋褶皺的缺點(diǎn)，采用超聲螺旋振動噴頭，使交聯(lián)固化的水凝膠擠出時(shí)會有一個(gè)沿?cái)D出方向上的縱扭復(fù)合振動，與之接觸的人工血管材料則會在其作用下復(fù)映出螺旋褶皺的表面形貌，使之更加接近血管生理特征。