[發明專利]人工血管的制備方法及人工血管

有效

• 申請號: 202110948348.3
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113713174B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 王棟;祝海;李菁;張銀鳳;宋秀玥;于亞麗
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: A61L27/36
• 分類號: A61L27/36;A61L27/50;A61L27/58
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉桐亞

本發明提供了一種人工血管的制備方法及人工血管，涉及生物材料的技術領域，包括：使脫細胞基質水溶液干燥成型，得到人工血管。本發明解決了人工血管制備成本高、耗時長、工藝或裝置復雜以及化學試劑殘留的技術問題，達到了人工血管制備成本低廉、耗時短、制備工藝簡便易行、易于大規模生產且無任何化學試劑殘留的技術效果。

技術領域

本發明涉及生物材料技術領域，尤其是涉及一種人工血管的制備方法及人工血管。

背景技術

血管疾病(如動脈粥樣硬化和血管瘤)導致的血管病變往往需要進行血管更換手術(如動脈搭橋手術)，一般情況下，為了避免免疫排斥反應，所采用的供體血管往往是病人的自體血管。然而，可作為供體血管的部位畢竟有限，這就導致了需要多次手術的病人往往沒有合適的自體血管可取，因此，人工血管就具有重大的研究意義和市場價值。

目前，醫用的人工血管一般都是有機合成的聚合物材料，但研究發現，在直徑小于6mm的小口徑血管移植中，有機合成的聚合物人工血管往往會導致血栓、快速內膜增生以及炎癥反應等不良反應。因此，一些研究者嘗試利用生物來源的材料來制作人工血管，而人體血管的主要成分是膠原蛋白，所以在可供選擇的生物材料中，以膠原蛋白為主要成分的動物(如魚、豬和牛)或人體組織脫細胞基質就受到了極大的關注。因其不含有毒有害物質，且在體內易降解吸收，已被廣泛應用于實驗室研究中，并已有動物實驗和臨床實驗證明了動物來源的脫細胞基質具有良好的生物相容性，并可以促進組織再生，其在組織再生領域具有良好的應用前景和市場價值。

然而，由于脫細胞基質的機械性能較差，所以一般都是以軟的水凝膠的形式用于體外細胞的三維培養，或以水溶液的形式注射入體內進行組織修復。為了獲得具有較強機械性能的以脫細胞基質或膠原蛋白為主要成分的人工血管，目前主要有以下幾個研究方向：一種方法是采用靜電紡絲技術和化學交聯的方法，將脫細胞基質或膠原蛋白溶于有機溶劑中，然后利用靜電紡絲技術(如CN?109475606?A)將其制備成管狀，再使用交聯劑(如戊二醛和聚磷酸鈉)處理以增強其機械性能，所得到的支架可用于細胞培養或組織工程，而這種方法的缺點是殘留的有機溶劑會產生生物相容性的問題，且化學交聯劑會改變膠原蛋白的生物學特性，導致其難以被細胞降解，影響細胞與生物材料的相互作用，從而限制了組織重構和再生，或借助某些有機合成聚合物的較強機械性能，將膠原蛋白與這些聚合物混合于有機溶劑中，再利用靜電紡絲等方法將其加工成管狀，這樣的支架也存在有機溶劑殘留的問題，且有機合成聚合物及其降解產物可能會導致炎癥反應等健康風險；另一種方法是采用體外細胞培養的方法，將人的細胞在體外管狀支架中進行長期培養(數月時間)，由細胞分泌產生的膠原蛋白形成致密的結構從而提高其機械性能，然后經過脫細胞處理，獲得以膠原蛋白為主要成分的人工血管，這種方法的缺點是：(1)成本高，耗費大量細胞培養基；(2)裝置復雜，需要特制的體外循環和力學刺激裝置；(3)耗時長，通常需要2-3個月時間；還有一種研究較多的是利用動物體內在異物表面形成纖維組織的特性來形成人工血管，將圓柱狀移植物移植入動物體內(通常是皮下移植)，經過數周后，在圓柱狀移植物周圍形成一層以成纖維細胞和膠原蛋白為主要成分的纖維化組織，將之取出并進行脫細胞處理，僅留下以膠原蛋白為主要成分的人工血管支架，這種方法的缺點是：(1)成本高，動物手術和護理費用較高；(2)耗時長，需要1個月以上時間。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種人工血管的制備方法，其成本低廉、耗時短、工藝簡便易行、易于大規模生產且在制備過程中不使用任何化學試劑。

本發明的目的之二在于提供一種人工血管，不僅具有較高的機械性能，還具有生物相容性好的特點，在人體內易被細胞降解，有利于細胞進入人工血管進行組織重構和再生。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

第一方面，一種人工血管的制備方法，包括以下步驟：

使脫細胞基質水溶液干燥成型，得到人工血管。