[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

摘要

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；2)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；3)体内工程化动脉血管的原位移植以替代病损血管的方法。本发明的优点是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。

主权项

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利用熔融纺丝设备制备熔融纺丝和医用硅胶管复合芯轴，所述熔融纺丝设备包括不锈钢注射器、17G全不锈钢单管针头和套有医用硅胶管的接收棒，不锈钢注射器内装有聚合物熔体，将聚己内酯(PCL)、丙交酯‑己内酯共聚物(PLCL)和聚乙醇酸(PGA)的一种或两种以上任意比例的混合物，置于由热熔器包裹的封闭的不锈钢注射器中，该注射器底端连有17G全不锈钢单管针头，针头内径1.01mm、外径1.49mm，注射器与微量注射泵连接，以此为发射器，依据以上高分子聚合物的熔点，设定相应的加热温度，热熔器的温度设定值应大于高分子聚合物的熔点温度且低于其碳化温度，加热时间为1h，将外径2mm、内径1mm的医用硅胶管套在直径为1mm的不锈钢棒上，该不锈钢棒与旋转电机相连，以此作为接收器，发射器与接收器的距离为5‑15mm，高分子聚合物熔体的流速为0.5‑1mL/h，接收器的旋转速度为300r/min，水平平移速度为5‑10mm/s,纺丝时间为5‑15min，制备纤维缠绕角度为30‑130°、纤维直径为40‑60μm的熔融纺丝纤维与医用硅胶管复合芯轴，然后将以上制备的高分子聚合物熔融纺丝纤维与医用硅胶管复合芯轴在其熔点温度下进行瞬时加热；2)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将大鼠麻醉后，背部备皮，沿脊柱垂直方向剪开一个宽为1cm的开口，用平头剪刀将大鼠皮与下层结缔组织分离，将制备好的熔融纺丝与医用硅胶管复合芯轴裁成2‑5cm长，经酒精浸泡灭菌后，通过上述大鼠背部开口埋入大鼠皮下，用3‑0的缝合线缝合背部开口，碘伏消毒，术后1月后，将其取出，小心剔除多余组织即可得到以纺丝纤维为骨架的工程化动脉血管，从该管的横截面可以看出，中间的熔融纺丝纤维将机体自身的组织包裹分成内外两层，见附图2，将管纵切露出管腔，可以清楚地看到熔融纺丝纤维，且纤维排布整齐，见附图3，通过拉力机对制得的体内工程化动脉血管的力学性能进行评价，通过马森(Masson)三色染色、天狼星红、弹性纤维染液(VVG)或免疫荧光染色对制得的体内工程化动脉血管的组织成分进行定性分析，通过脯氨酸定量试剂盒对制得的体内工程化动脉血管的组织成分进行定性分析。3)体内工程化动脉血管的原位移植以替代病损血管的方法用步骤1制备的体内工程化动脉血管，利用端端吻合术替换部分病损血管，包括颈动脉、腹主动脉、冠状动脉、下肢动脉，具体方法为：将大鼠麻醉后，腹部备皮，沿腹部中线剪开皮肤和肌肉层，将腹主动脉剥离，结扎其分支，用动脉夹夹住腹主动脉的两端，然后从中间剪开，用9‑0或10‑0带针缝合线原位缝合步骤1制备的自体体内工程化动脉血管，每端8针；待两端缝好后，缓慢摘除动脉夹，恢复血流，用硫酸庆大霉素冲洗腹腔，将胃肠等器官复位，用3‑0缝合线缝合肌肉层和皮肤，碘伏消毒；术后4和12周观察；处死前利用多普勒超声检测植入血管的通畅情况，取材后通过体式显微镜对移植血管内外进行整体观测，利用扫描电子显微镜检测移植血管的内表面情况，通过免疫荧光染色评价血管的内皮覆盖及平滑肌再生和重建情况，借助Masson三色染色、天狼星红、VVG或免疫荧光染色评价血管胞外基质重构情况，该体内工程化的动脉血管可实现实现体内动脉平滑肌细胞取向再生，而且具有足够的力学强度，并且保持通畅，降低再狭窄率，避免动脉瘤形成。