[发明专利]一种PHBV和PLA共混编织的人工血管

说明书

技术领域

本发明属于生物医学工程领域，具体涉及一种人工血管及其制备方法和应用。

背景技术

当今，心血管病成为威胁人类身体健康的重要疾病。血管由于动脉硬化，狭窄或损伤导致不能正常工作时，需要采用人工血管进行置换，搭桥或介入等手术进行治疗。

1952年，Voorhees首次将人工血管应用于动物体内。此后，许多新材料和新型加工方法应运而生，并应用在人工血管中。目前，涤纶和膨化聚四氟乙烯制备的大口径人工血管，是临床上最广泛应用的人工血管。

膨化聚四氟乙烯具有较好的弹性，但是材料不通透，人工血管内外的细胞不能交流信号，传递营养，常常在最初能够形成内皮，但是很快衰老消亡，最终导致血管狭窄堵塞。涤纶是用聚对苯二甲酸乙二酯通过熔融纺丝的方法获得。涤纶的强度能够满足人工血管的要求，但是弹性较差，顺应性不足，容易导致手术后产生组织增生及血管狭窄。聚四氟乙烯支架和涤纶支架均属于不可降解支架，在完成功能后存留体内不能自行降解，常常导致支架内外细胞不能交换信息和营养成分。为此，研究者不断研发由新型材料制成的人工血管，以期取得更好的效果。

发明内容

本发明人发现，聚羟基戊酸丁酸酯(PHBV)具有较好的血液相容性，将PHBV与聚乳酸(PLA)共混后，可以弥补PLA血液相容性的不足，并在弹性和强度上获得互补的机械性能，得到一种适宜于编织血管的纤维。

本发明首次将PHBV应用于人工血管的制造中，提供一种由PHBV和PLA共混材料制备而成的人工血管及其制备方法，以及PHBV和PLA共混材料在制备人工血管中的应用。本发明的人工血管具备可降解、高相容性，高弹性和高强度的特点。

在本发明的一个方面，提供一种人工血管，所述人工血管由10-30wt％的PHBV和70-90wt％的PLA的共混材料制成。

在一个特定的实施方案中，所述共混材料由10wt％的PHBV和90wt％的PLA组成。在另一个特定的实施方案中，所述共混材料由20wt％的PHBV和80wt％的PLA组成。在另一个特定的实施方案中，所述共混材料由30wt％的PHBV和70wt％的PLA组成。

在优选的实施方案中，所述共混材料是由PHBV和PLA真空干燥后物理混合获得的。

在优选的实施方案中，所述人工血管由PHBV和PLA的共混材料制备的超细纤维编织而成。

在优选的实施方案中，所述超细纤维直径为12-24μm，最优选为平均直径14.5μm。

在一些实施方案中，所述超细纤维是通过熔融纺丝法制备获得的。优选地，将PHBV和PLA真空干燥后物理混合，混合后注入带有加热装置的挤出设备中熔融，挤出长纤维，将长纤维牵伸、定型，获得PHBV/PLA超细纤维。在优选的实施方案中，挤出长纤维时在190-210℃的温度和500-2500m/分的纺丝速度下收集长纤维。在优选的实施方案中，长纤维的牵伸和定型是将长纤维在60℃牵伸2.0-3.0倍，再在65℃热定型。在一些实施方案中，“物理混合”可以是通过高速搅拌机进行混合，和/或“带有加热装置的基础设备”可以是双螺杆挤出机。在一个特定的实施方案中，将原料PHBV和PLA进行真空干燥，取干燥后的PHBV和干燥后的聚乳酸以10wt％PHBV/90wt％PLA的比例在高速搅拌机内进行物理混合，将混合料注入双螺杆挤出机内熔融，经喷丝孔挤出成纤维，在211℃的纺丝温度和1500m/分的纺丝速度下收集长纤维，长纤维在60℃牵伸2.6倍，再在65℃热定型，获得PHBV/PLA超细纤维。在另一个特定的实施方案中，将原料PHBV和PLA进行真空干燥，取干燥后的PHBV和干燥后的聚乳酸以20wt％PHBV/80wt％PLA的比例在高速搅拌机内进行物理混合，将混合料注入双螺杆挤出机内熔融，经喷丝孔挤出成纤维，在193℃的纺丝温度和2500m/分的纺丝速度下收集长纤维，长纤维在60℃牵伸3.0倍，再在65℃热定型，获得PHBV/PLA超细纤维。在另一个特定的实施方案中，将原料PHBV和PLA进行真空干燥，取干燥后的PHBV和干燥后的聚乳酸以30wt％PHBV/70wt％PLA的比例在高速搅拌机内进行物理混合，将混合料注入双螺杆挤出机内熔融，经喷丝孔挤出成纤维，在204℃的纺丝温度和500m/分的纺丝速度下收集长纤维，长纤维在60℃牵伸2.0倍，再在65℃热定型，获得PHBV/PLA超细纤维。

在一些实施方案中，所述编织为管状平纹组织编织，编织经纬密度为800×400-800×800/10cm。优选编织经纬密度为800×610/10cm。