[发明专利]以熔融纺丝纤维为骨架体内构建工程化动脉血管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人工血管的制备方法，具体说是一种以熔融纺丝纤维为骨架体内构建工程化动脉血管的方法。

背景技术

心血管疾病和外周血管疾病是全球发病率和致死率最高的疾病之一。据推测，至2030年，与心血管疾病相关的死亡将高达2,330万。当血管狭窄程度较低时，治疗手段包括血管成形术和支架植入术。但是对于狭窄程度较高甚至堵塞的血管，血管搭桥手术是必需的，单美国每年就已经达到大约400,000例。作为血管移植的黄金标准的自体血管，如隐静脉和乳内动脉，常用于动脉搭桥手术。但是使用自体血管需要二次手术，不仅造成机体损伤和额外的费用，而且在有些情况下病人不能提供自体血管。而商品化的人工血管(涤纶和膨化聚四氟乙烯)在大口径血管移植中表现出良好的通畅性，但小口径血管(内径＜6mm)，包括膝关节以下的血管，由于其高张力、低血流的特殊状态，使得人工血管植入后容易形成急性血栓，进而导致血管狭窄、阻塞。因此，临床上至今仍没有合适的小口径血管替代物产品。

血管支架的孔隙率，孔径，孔与孔的相互连通对于血管化和组织再生至关重要。随着人们对人工血管制备的研究，静电纺丝因其能够产生类似于细胞外基质的纳米/微米纤维结构而在众多制备工艺中脱颖而出。然而由于溶液静电纺丝喷射的无序性，导致控制纤维沉积位置变得非常困难，并且静电纺丝纤维之间过小的孔径限制细胞向血管支架内部的浸润，阻碍了血管组织的再生。熔融纺丝，即用高分子聚合物的熔体直接进行纺丝，该方法不仅可以调控纤维的沉积位置，而且通过调控纤维缠绕的角度和直径改变支架的孔径和孔隙率，这有利于细胞向血管支架内部的浸润，从而促进血管组织再生。

以动物腹腔或皮下为生物反应器，利用医用硅胶管激发机体自身免疫排斥反应制成的生物管血管移植物在植入大鼠腹主动脉或兔子颈动脉后具有良好的通畅率，该生物管的主要成分为环绕硅胶管排列的肌成纤维细胞和大量的胶原，研究表明在剪切力作用下，肌成纤维细胞可分化为具有收缩功能的平滑肌细胞，并分泌大量的细胞外基质，促进血管胞外基质重塑，由于肌成纤维细胞环绕医用硅胶管排列，故日后分化而来的平滑肌细胞具有与天然动脉平滑肌相似的取向性，可以更好地拟合天然动脉。然而传统的生物管(在动物腹腔或皮下埋植医用硅胶管制得)管壁薄，力学性能弱，无法支撑管状，使得该生物管的应用受到限制，所以提高传统生物管的力学性能迫在眉睫。

本专利以熔融纺丝纤维为骨架，以动物皮下为生物反应器，利用机体自身免疫排斥反应制备体内工程化动脉血管的加工技术方法，及由此人工血管在病损血管替代和修复再生中的应用。本专利将熔融纺丝与传统的生物管相结合，利用熔融纺丝增强传统生物管的力学性能，从而拓展传统生物管的应用范围，为人工血管的制备提供新的思路。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种以熔融纺丝纤维为骨架体内构建工程化动脉血管的方法，该体内工程化动脉血管具有良好的生物相容性，其成分均来源于自体组织，故该人工血管具有无毒、无免疫原性、不引起炎症；由于熔融纺丝纤维的存在，制备的体内工程化血管具有良好的力学强度、韧性和顺应性，适合手术缝合操作。

本发明的技术方案：

一种以熔融纺丝纤维为骨架体内构建工程化动脉血管的方法，首先制备熔融纺丝和医用硅胶管复合芯轴，然后以动物皮下为生物反应器制备以熔融纺丝纤维为骨架的体内工程化动脉血管，具体步骤如下：

1)熔融纺丝和医用硅胶管复合芯轴的制备