[发明专利]一种基于静电纺丝的小口径人工血管制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及人工血管的制备领域，特别是涉及一种带有内螺旋槽的人工血管的制备装置。

背景技术

近年来冠心病、动脉粥样硬化等疾病的发病率日益增加，人工血管移植术作为治疗血管疾病的主要手段备受重视。静电纺丝方技术于1934年由美国人Formhals(福姆哈尔斯)发明之后一直被广泛应用于制备组织工程支架，由静电纺丝纤维制得的人工血管，具有孔隙率高，比表面积大、纤维精细程度与均一性高、长径比大等优点。这些用传统方法所无法获得的优良特性，赋予了静电纺丝纤维广泛的应用前景。此外，静电纺丝技术还具有快速、高效，设备简单、易于操作等优点，可用于制备复杂、免缝合支架，是控制高分子生物制品形貌、孔隙率及调节组分的有效途径。

时至今日，PETE人工血管和Dacron人工血管已在大口径(>6mm)血管重建取得巨大成功，5年通畅率高达91-95％。但是，应用PTFE和Dacron制作的小口径(≤6mm)人工血管却碰到很多问题，如远期通畅率很低、血栓形成、栓塞和严重内膜增生，5年通畅率低至43-45％，小口径人工血管的这些关键应用问题亟待解决。

在专利CN1817328A中公开了一种在血管的管内壁设计有螺旋槽的人工血管，壁内表面的几何结构改变了小口径人工血管中的流场分布，使血管速度重新分配，尽可能地提高人工血管中的流动壁面剪切力，达到提高人工血管特别是小口径人工血管的远期通畅率的目的，此发明方案的提出是利用计算机流体力学软件模拟得出的结论，但并没有明确给出一种如何实现的手段或者方案。

综上来看，要实现带螺旋槽的小口径人工血管，至少需要解决以下问题：

第一，采用何种接收棒来接收纺丝，使得纺织得到人工血管具有螺旋槽壁结构；

第二，在新的接收棒下如何来设置针头和接收棒之间的位置关系；

第三，如何使制得的小口径血管的通畅率更优。

发明内容

鉴于以上所述，本发明的目的在于提供一种基于静电纺丝的小口径人工血管制备装置，用于解决现有技术无法制备带螺旋槽壁的小口径人工血管的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于静电纺丝的小口径人工血管制备装置，包括：高压电源装置，用于输出至少一路包括正、负极性的高压电源；纺丝溶液注射装置，包括供盛放纺丝溶液的注射装置和供调控注射装置输出纺丝溶液流速大小的注射流量控制装置，用于将注射装置中的纺丝溶液按照注射流量控制装置的调控予以精确输出，注射装置上的针头还电连接在高压电源装置所输出的高压电源的正极性上；接收装置，包括供接收静电纺丝的接收棒和供控制接收棒转动的旋转动力控制装置，接收棒通过连接在旋转动力控制装置上来实现正转或反转运动，并电连接在高压电源装置所输出的高压电源的负极性上，其中，接收棒为导体且其形状为圆柱形棒体，且在圆柱形棒体侧面上设置有螺纹；注射滑台控制装置，设置在接收装置一侧，用于调节注射装置上的针头与接收棒间距和倾斜角度，以在针头与接收棒之间建立供纺丝溶液通过形成纳米丝状纤维的高压静电场，以及用于控制针头在注射滑台控制装置做往复运动。

优选地，注射滑台控制装置至少包括:摆臂；多孔联排支架，活动连接于摆臂的一端上，包括多个并排的通孔，用于将不同型号的针头分别固定于所述多个并排的通孔上；滑台，包括两个间隔设置的限位开关和供在该间隔往复运动的滑座，滑座固定连接于摆臂的另一端上；动力控制系统，分别连接于所述滑座和限位开关，用于接收其中任一限位开关发送的滑座靠近信号来驱动滑座向另一限位开关方向运动。

优选地，注射装置为注射器，注射流量控制装置为注射泵。

优选地，旋转动力控制装置至少由电机和固定座构成，固定座和电机正对间隔设置，电机的转轴与接收棒的一端通过夹头来实现固定连接，接收棒的另一端活动连接在固定座上。

优选地，所述螺纹为凸设在圆柱形棒体侧面上的螺旋条，该螺旋条的螺旋线沿轴线方向在所述侧面上伸展，螺旋条在沿垂直轴线的接收棒剖面上的形状为120°-180°的外凸圆弧形，螺旋条所在接收棒的外径D为1-6mm，螺旋条在侧面上的高度h为0.2-0.6mm，螺旋条的螺旋间距m为2-6mm。

优选地，所述螺纹为凹设在圆柱形棒体侧面上的螺旋槽，螺旋槽的螺旋线沿轴线方向在所述侧面上伸展，螺旋槽在沿垂直轴线的接收棒剖面上的形状为120°-180°的内凹圆弧形，螺旋槽所在接收棒的外径D为1-6mm，螺旋槽的深度h为0.2-0.6mm，螺旋槽的螺旋间距m为2-6mm。