[发明专利]通过选择性等离子蚀刻制造具有改善的血液相容性的ePTFE人造血管移植物的方法

说明书

本发明涉及一种用于制造人造血管的方法，以及由此制造的具有改善的血液相容性的人造血管，该方法包括生物活性金属作为靶材进行等离子体蚀刻，将生物活性金属无界面植入膨体聚四氟乙烯(ePTFE)表面的步骤。

技术领域

本发明涉及一种制造人造血管移植物的方法，包括通过使用生物活性金属(bioactive metal)靶材进行等离子体蚀刻，将生物活性金属无界面植入膨体聚四氟乙烯(expanded polytetrafluoroethylene:ePTFE)表面，以及通过该方法制造的具有改善的血液相容性的人造血管移植物。

背景技术

当胆固醇或脂肪堆积在体内血管如动脉或静脉内壁上且血管局部阻塞、变硬时，阻碍血液的顺畅循环，引起各种血管疾病(vascular disease)，如心绞痛、心肌梗塞和冠状动脉疾病。最近，此类血管疾病的发生率急剧增加，尤其是发达国家由于饮食不平衡和久坐不动的生活方式导致糖尿病或肥胖症的增加。据报道，这种血管疾病往往是致命的，因为一旦血管被阻塞，血流受到干扰，死亡率就很高。虽然血管疾病的非手术治疗方法确实存在，例如通过服用抗心绞痛药物来抑制额外狭窄的方法，但这些药物治疗并没有从根本上解决狭窄部位的问题，并且尽管继续服用此类药物，心绞痛引起的疼痛仍然存在。因此，手术治疗方法正在作为治疗血管疾病的方法出现，例如血管移植和血管搭桥术，其中进行手术切除硬化的血管并在切除部位连接人造血管移植物。

在这种通过外科手术的治疗方法中，最初是采集捐献者的动脉或静脉进行移植，但由于发生排斥或硬化，成功率低。相比之下，自体移植(autograft)(收集患者自身健康的血管以替代受损部分)移植后免疫反应低，成功率最高，但这种方法的缺点在于每次能保证的血管数量有限，而且需要进一步手术收集血管，增加了患者的负担。因此，为了解决这个问题，最近通过使用由合成聚合物制成的人造血管移植物(artificial vascular graft)来进行手术以替换现有的受损血管。可以选择应用于这种人造血管移植物的合成聚合物首先必须对人体无害，并且还应该是表现出高生物相容性的材料。此外，它们在移植到体内时一定不能被免疫系统排斥，并且需要能够在体内长期维持。此外，为了防止潜在的移植后血管狭窄和硬化，此类合成聚合物不应引起蛋白质或脂质的沉淀，也不应引起凝血和炎症反应。

考虑到上述要求进行选择，目前商业化并用作人造血管移植物材料的材料是含氟聚合物膨体聚四氟乙烯(expanded polytetrafluoroethylene:ePTFE)。这是一种通过在现有的聚四氟乙烯制造工艺中添加膨胀步骤而改性为具有微米级微孔结构的材料。作为一种含氟聚合物，ePTFE因为其高表面疏水性，在体内非常稳定，并且由于它与其他物质没有反应性，可以抑制血栓粘附到血管内壁。同时，ePTFE的微孔结构在血管内外壁之间提供通道，促进对血液中营养物质的吸收，因此ePTFE被认为是一种适用于人造血管移植物的材料。此外，在实际的临床结果中，大直径的人造血管移植物(直径为6mm或更大)的移植成功率很高，因此这也被作为一种相对稳定的手术方法加以应用。

然而，在直径为6mm以下的小直径人造血管的情况下，由于移植仅由ePTFE材料组成的人造血管时血流量低，狭窄的发生率仍然很高。因此，正在研究通过改性ePTFE人造血管移植物的内壁来进一步提高血液相容性。作为具体例子，韩国专利第10-1483846号公开了一种通过用微等离子体处理聚合物管的内壁并使内表面具有反应性来增强血液相容性的方法，而美国专利第6,306,165号公开了一种通过用肝素(一种代表性的抗血栓形成蛋白)涂覆ePTFE人造血管移植物的内壁来抑制凝血的方法。