[发明专利]中空水凝胶纤维的制备及构建分支血管单元的方法

权利要求书

1.一种表面未完全交联的中空水凝胶纤维的制备方法，其特征在于：采用壳聚糖作为水凝胶纤维基体原料，以三聚磷酸钠为交联剂，分别配制好浓度符合喷射成形条件和进行交联反应条件的壳聚糖溶液和三聚磷酸钠溶液，使用同轴喷头，在同轴喷头出口处，外喷头比内喷头长，以三聚磷酸钠为内层相，从内喷头供料，以壳聚糖为外层相，从外喷头供料喷出形成空心的壳聚糖管，使从外喷头输出的壳聚糖管的内腔中均匀充满从内喷头输出的三聚磷酸钠，使三聚磷酸钠由内向外进行扩散，并与壳聚糖管的内腔表面的浅层壳聚糖发生离子交联反应，仅使壳聚糖管内壁形成复合交联材料层，而保持壳聚糖管的外层未发生任何交联反应，从而形成表面未完全交联的壳聚糖的中空水凝胶纤维。

2.根据权利要求1所述表面未完全交联的中空水凝胶纤维的制备方法，其特征在于：采用医用针头制成同轴喷头，其中内针头直径比外针头直径小，内针头长度比外针头长度长，在出口处外针头比内针头长，内外针头由一个三通阀连接进行组装，内针头与三通阀采用过盈配合进行径向固定，由三通阀上端的台阶进行轴向固定，外针头直接套在三通阀出口处，在同轴喷头中，三聚磷酸钠从内针头供料，壳聚糖从外针头供料。

3.一种利用权利要求1所述表面未完全交联的中空水凝胶纤维的制备方法构建分支血管单元的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a. 采用壳聚糖作为水凝胶纤维基体原料，以三聚磷酸钠为交联剂，分别配制好浓度符合喷射成形条件和进行交联反应条件的壳聚糖溶液和三聚磷酸钠溶液，通过同轴喷头制得表面未完全交联的壳聚糖的中空水凝胶纤维，使中空水凝胶纤维的内腔表面形成复合交联材料层，并保持壳聚糖管的外层未发生任何交联反应；

b.将在所述步骤a中制备的未完全交联的单根中空水凝胶纤维至少进行一次人字形弯折，使人字形弯折部分重叠，使中空水凝胶纤维部分外壁表面区域由于中空水凝胶纤维外表面未参与交联的壳聚糖而粘附在一起，保留单根中空水凝胶纤维的两端部始终分开作为两个分支血管结构部分，或者仅保留单根中空水凝胶纤维的一个端部与人字形弯折重叠部分分开作为一个分支血管结构部分并使单根中空水凝胶纤维的另一个端部空绕回弯后与人字形弯折重叠部分粘附在一起形成另外两个分支血管结构部分，制成至少具有2个树杈形分支的中空纤维束，从而形成具有分支血管单元雏形的血管结构化的中空水凝胶纤维；

c. 在所述步骤b中制备的分支血管单元雏形形成后，将经过弯折后制备的血管结构化的中空水凝胶纤维放入三聚磷酸钠溶液中，使血管结构化的中空水凝胶纤维未发生交联的壳聚糖表面剩余部分与三聚磷酸钠发生交联反应，形成表面完全交联的血管结构化的中空水凝胶纤维；

d.将在所述步骤c中制备的完全交联后的血管结构化的中空水凝胶纤维的对应的人字形弯折部分的头部采用医用微创手术刀进行剪切去除，露出人字形中空水凝胶纤维弯折重叠部分，并露出人字形中空水凝胶纤维的并排粘附的多根中空纤维的中空通道口；

e. 在所述步骤d中制备的露出的多根中空纤维中间的重叠管壁部分具有一定重叠管壁宽度，在此重叠管壁宽度范围内沿着任意相邻的两根中空纤维中间的重叠管壁部分长度延伸方向采用微创手术刀再次进行剪切，将重叠管壁部分剪切出一定的深度，使此深度不大于重叠管壁部分长度，打通任意相邻的两根中空纤维中间的间隔，使中空纤维中间的重叠管壁部分的所有中空纤维的侧壁互通形成分支血管结构的主血管，使血管结构化的中空水凝胶纤维的分叉部分的中空纤维管段作为分支血管，形成具有分支血管结构的主血管，最终制成分支血管单元。

4.根据权利要求3所述构建分支血管单元的方法，其特征在于：在所述步骤b中，仅将在所述步骤a中制备的未完全交联的单根中空水凝胶纤维进行一次人字形弯折，使中空水凝胶纤维部分外壁表面区域由于中空水凝胶纤维外表面未参与交联的壳聚糖而粘附在一起，保留单根中空水凝胶纤维的两个端部作为多分支血管结构的分支血管部分，制成人字形中空纤维，从而形成具有一分为二分支血管单元雏形的血管结构化的中空水凝胶纤维；则在所述步骤e中，制得一分为二分支血管单元。