[發明專利]一種用于生物可降解單絲的制備方法

在審

• 申請號: 201910185077.3
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109913963A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 趙古田;倪中華;李鑫;程潔
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: D01D5/30
• 分類號: D01D5/30;D01D5/08;D01D10/02;D01D1/09;D01F8/14
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

本發明公開了一種用于生物可降解單絲的制備方法，該種單絲由可降解材料制備，該單絲可以用于編織生物可降解編織型支架。該單絲的制造工藝由擠出、熱拉伸、表面處理等工藝組成。本發明通過反復優化擠出及熱拉伸工藝參數如：擠出壓力、熔融溫度、擠出時間、拉伸比、拉伸速度、效率、加熱功率等，最終獲得了具備良好力學性能和降解特性，能夠滿足生物可降解編織型支架的要求。本發明的生物可降解單絲可用于編織各種編織型血管及非血管支架，可以用于人體的腦血管、腸道、膽道、食管等疾病及血管疾病的治療。

技術領域

本發明屬于微納醫療器械設計制造技術領域，具體涉及一種用于生物可降解單絲的制備方法。

背景技術

自支架介入術的出現以來，介入支架植入技術可以使狹窄、閉塞的血管或腔道擴張，具有創傷小、療效高、風險小的特點。目前作為治療血管、膽道、食管等在內的疾病的主要醫療器械。傳統編織型支架所采用的多為金屬支架，材質主要為鎳鈦合金絲或不銹鋼絲等。通常情況下，這些金屬支架將永久留在患者體內，具有一定的風險。如：支架本體與所在部位內腔上皮層、粘膜層、肌肉層會因金屬的長期慢性刺激發生相關的傷害事件，主要表現為支架位移、斷裂及周圍組織增生糜爛等，嚴重時會出現出血及穿孔現象。此外，金屬支架嚴重影響病變位置的二次治療，增加醫療成本及患者風險。此外，金屬支架的支撐性能不會隨著時間的推移而降低，這對于新生的腔內組織的強度也有一定的影響。因此，部分的編織型金屬支架，如消化道與呼吸道支架僅適用于惡性腫瘤晚期患者，對于良性病變的患者無法從根本上解決。

因此，研究采用一種可生物可降解單絲作為支架的本體材料，使其具有金屬支架的各種力學性能，且不改變現在采用的輸送方法，成為微創介入醫療器械領域目前的另一個研究的熱點領域。生物可降解支架在植入病變位置后，可以實現金屬支架的支撐功能，在其所載治療藥物釋放完全后，其本體可在一段時間內逐步降解為可以被人體所吸收且無毒副作用的物質，直至完全降解。編織型支架的各種力學、降解性能及生物兼容性指標取決于其編織用絲材的性質。如何獲得力學性能與生物兼容性良好的生物可降解單絲是制備編織型支架的關鍵。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種用于生物可降解單絲的制備方法，工藝簡單、易于實現、成本低，得到的生物可降解單絲具備良好的力學性能和良好的降解特性。能夠滿足生物可降解編織型支架的要求，適用于大批量生產。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種用于生物可降解單絲的制備方法，包括擠出工藝、熱拉伸工藝、表面處理工藝。

聚合物原絲材首先通過擠出工藝擠出，擠出絲徑為0.2-1.2mm，聚合物原材料在擠出機中的設定的熔融溫度在210-260℃之間，聚合物材料在擠出機高溫區停留時間不超過30分鐘，擠出口壓力范圍在0.5-10Mpa。

所述熱拉伸工藝由熱拉伸設備完成，該設備包括但不限于驅動裝置、拉伸裝置、導向裝置、加熱裝置與控制系統。所述驅動裝置為伺服電機；所述拉伸裝置包括收線機構與送線機構用于對擠出的單絲進行拉伸；所述導向裝置用于對進行熱拉伸中的單絲進行導向；所述加熱裝置可以調節加熱溫度；所述控制系統用于控制拉伸速度和拉伸比。

所述熱拉伸工藝，其拉伸比控制在1:1到1:10，速度為0.1-200mm/s，且收線端速度始終大于送線端速度，絲材的加熱區溫度控制在120-200℃之間，預加熱區溫度在0-70℃之間，冷卻區溫度在0-50℃之間，對于一個確定的熱拉伸工藝，其拉伸比、拉伸速度與各區溫度都是定值。其中拉伸比的定義如下：

拉伸比=送線端速度/收線端速度。

此外，在整個加工過程中應盡量減少材料所處環境的溫度及處于高溫狀態(材料玻璃轉化溫度Tg以上)的時間，以避免長鏈聚合物分子斷鏈，以優化其降解特性。如：絲材擠壓成型工藝中將溫度嚴格控制在260゜C以下，在高溫區停留的時間嚴格控制在30分鐘之內。同時應保證長鏈聚合物分子在絲材中的分布和排列均勻。