[发明专利]聚氨酯/纤维素复合膜及其制备方法、人工心脏瓣膜假体

说明书

本发明关于一种聚氨酯/纤维素复合膜及其制备方法、人工心脏瓣膜假体，主要采用的技术方案为：一种聚氨酯/纤维素复合膜的制备方法，包括如下步骤：沿木材顺纹方向将木材切成设定厚度的木材片，对木材片进行脱木素处理、清洗处理后，得到各向异性结构的木质纤维素纤维骨架；采用聚氨酯溶液对木质纤维素纤维骨架进行浸润处理后，然后加热使溶剂挥发，成膜，得到膜材料；对膜材料进行热压处理，得到聚氨酯/纤维素复合膜。聚氨酯/纤维素复合膜在作为人工心脏瓣叶中的应用。本发明用于制备一种用作人工心脏瓣叶的复合膜，该复合膜具有力学各向异性，实现由该复合膜制成的人工心脏瓣膜与人体瓣膜相近的力学属性，从而提高人工心脏瓣叶的耐疲劳性能。

技术领域

本发明涉及一种医疗器械技术领域，特别是涉及一种聚氨酯/纤维素复合膜及其制备方法、人工心脏瓣膜假体。

背景技术

心脏瓣膜疾病是一种常见病和多发病，严重瓣膜病患者需要用机械瓣膜(MHVs)或生物瓣膜(BHVs)进行人工心脏置换。刚性的机械瓣膜(MHVs)的机械性能与人体瓣膜有很大的不同，这将导致血流动力学问题。生物瓣膜(BHVs)具有良好的力学性能，但易发生缓慢钙化、酶解、疲劳，使用寿命有限。高分子瓣膜可能是生物瓣膜的有效技术替代方案，可提供了最大程度设计灵活性、材料特性选择，以及在手术期间瓣膜能够承受更高的损坏容差，可以延长耐久性，有望为众多的中青年风湿性心脏病患者带来福音。考虑到天然心脏瓣膜组织的各向异性，分层和纤维结构，人工瓣膜的理想材料可能是可以复制这些特性的高分子复合材料。研究表明，高分子复合材料可以通过在瓣叶中重新分配载荷并减少聚合物承受的最大应力来延长瓣膜的寿命，同时还能阻止裂纹的生长。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种聚氨酯/纤维素复合膜及其制备方法、人工心脏瓣膜假体，主要目的在于以具有各向异性结构的木质纤维素、聚氨酯为原料制备一种能用作人工心脏瓣叶的复合膜，而各向异性结构的木质纤维素不仅增强复合膜的强度，还赋予复合膜的力学各向异性，以实现与人体瓣膜相近的力学属性。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种聚氨酯/纤维素复合膜的制备方法，其包括如下步骤：

制备木质纤维素纤维骨架步骤：沿木材顺纹方向将木材切成设定厚度的木材片，对所述木材片进行脱木素处理，以脱除所述木材片中的木质素和半纤维素，保留所述木材片中的木质纤维素纤维，清洗处理后得到各向异性结构的木质纤维素纤维骨架；

树脂浸润、成膜步骤：采用聚氨酯溶液对所述木质纤维素纤维骨架进行浸润处理后，然后加热使溶剂挥发，成膜，得到膜材料；

热压处理步骤：对所述膜材料进行热压处理，得到聚氨酯/纤维素复合膜。

优选的，在所述制备木质纤维素纤维骨架步骤中：

将所述木材片浸泡在次氯酸钠溶液中进行脱木素处理；优选的，所述次氯酸钠溶液的浓度为20-30％；优选的，所述木材片与所述次氯酸钠溶液的质量比为1:(20-60)，优选为1:40；优选的，浸泡时间为5-24h；和/或

采用去离子水、无水乙醇分别对所述木质纤维素纤维骨架进行清洗多次；和/或

所述清洗处理后，将所述木质纤维素纤维骨架保存在无水乙醇中；和/或

所述设定厚度为0.1-0.3mm；和/或

所述木材为天然木材，优选为巴沙木、椴木，云杉，桉木，水曲柳。

优选的，在所述树脂浸润、成膜步骤中：

所述聚氨酯溶液中的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺DMF；和/或

所述聚氨酯溶液的质量分数为20-40wt％，优选为30wt％；和/或