[发明专利]一种高强度、高弹性、可降解人工心血管支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强度、高弹性、可降解人工心血管支架及其制备方法。

背景技术

随着人口老龄化日益加速，心血管疾病，尤其是冠心病发病率在不断上升，成为威胁人类健康的主要疾病之一。在人类跨入21世纪之初，全球每年因心血管疾病死亡约1700万人，约占全球死亡人数的1/3，其中80％分布在低中等收入的国家。预计到2020年死亡人数将增加50％，达2500万人/年，因此心血管疾病的防治已成为国内外医学界关注的重点。

20世纪70年代中后期发展起来的经皮冠状动脉腔内血管成形术(简称PTCA)，是冠状动脉狭窄的一种微创治疗方法，被公认为是治疗冠心病的最有效的手段之一。但是经该方法治疗后却有40-50％的病人发生冠状动脉再狭窄(简称RS)，这在一定程度上影响该介入性治疗的中远期疗效。产生RS现象的原因是血管的弹性收缩、平滑肌增生等。近年来发展起来的支架介入性治疗新技术基本解决了平滑肌增生问题，同时也兼顾解决了血管的弹性收缩问题。目前常用的心脏支架有药物支架和放射性支架。药物洗脱支架主要由金属裸支架作为主要平台，并由抑制内膜增生的药物以及承载和控制药物释放的聚合物涂层三部分组成；放射性支架主要由金属裸支架和覆盖在金属裸支架外层的放射性核素组成。金属支架易造成血管内膜损伤，诱发血管内膜增生导致再狭窄，金属支架还存在血栓形成、出凝血并发症、屈曲性不匹配、金属物永久存留于体内增加支架内再狭窄发生率等缺陷，需要在患者药物支架手术后再进行抗血小板治疗，延长治疗时间，影响疗效。

可降解材料为人工心脏支架提供了一个潜在的解决方案。可降解材料在体内经一定时间可以降解为小分子化合物，这个降解过程与细胞间质的生长过程同步，降解产物随着体内的代谢排出体外，不留任何异物。理想的支架材料应具有以下优点：1)多孔性或三维立体结构；2)良好的生物相容性；3)可控制的生物可降解性；4)材料表面适合细胞粘附、增殖和分化；5)良好的机械特性和可塑性；用于组织工程心脏支架的可降解材料主要有两类：人工合成的可降解聚合物和天然的可降解聚合物。可降解生物相容性材料制成的支架既可暂时支撑血管壁，保持血管通畅，又能抑制早期血栓形成及晚期新生内膜增生，还可作为药物局部投放的载体，达到有效防止支架置入后血管急性闭塞和降低再狭窄发生率。尽管这类支架在心血管疾病治疗方面具有显而易见的优势与应用前景。但是，这类支架的机械性能有待进一步提高；同时，支架材料的不可控降解导致支架表面降解物累积，改变局部生理微环境，影响内皮组织的正常生长，容易诱发炎症反应以及血管再狭窄。

发明内容

本发明针对可降解人工心血管支架存在的强度不高、不可控降解引起的局部炎症反应的问题，提供一种高强度、高弹性、可降解人工心血管支架，促进人工心脏支架的临床应用。

本发明的再一目的是提供一种高强度、高弹性、可降解人工心血管支架的制备方法。

本发明的高强度、高弹性、可降解的人工心血管支架是由中空编织绳结构与表面多孔的复合层构成。其中中空编织绳结构是以可降解材料的纤维编织而成，提供支架高强度与高弹性，表面多孔的复合层是由相同或不同的可降解材料构成，提供组织细胞的生长环境。可降解材料含有弱碱性的壳聚糖，能够调节支架表面附近的生理微环境，调控材料的降解，消除非菌性炎症。

本发明的高强度、高弹性、可降解的人工心血管支架的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将一定纤度的可降解材料的纤维不经过捻股或经过1-5次捻股后以1-10m/min的速度从线轴拉出通过高速编织机的导轮引向编织点，编织成中空编织绳；

所述的纤维纤度为70-600dtex；

(2)将步骤(1)制得的中空编织绳穿在不锈钢丝外面，并用滚筒式微波连续加热器处理编织绳；

所述的不锈钢丝长度为2-50cm，直径为0.1-3mm；

所述的微波输出功率为200-450w，加热温度依据使用的可降解材料而定，热处理温度为100-150℃；

(3)将可降解材料与有机成孔剂溶解于适当的溶剂中配制成一定浓度的铸膜液；

所述的可降解材料为乳酸(LA)、乙醇酸(GA)、羟基烷脂(HA)及4-羟基丁酸脂(4HB)的任一种均聚物与壳聚糖的复合材料；优选为聚乳酸与壳聚糖的复合物；

或乳酸(LA)、乙醇酸(GA)、羟基烷脂(HA)及4-羟基丁酸脂(4HB)的大于一种的共聚物与壳聚糖的复合材料，优选为乳酸与乙醇酸共聚物(PGLA)与壳聚糖的复合材料；溶剂为四氢呋喃，丙酮或乙酸乙酯中的一种或大于一种的混合物；