[发明专利]一种组织工程脱细胞血管支架的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种组织工程脱细胞血管支架的制备方法。

背景技术

心血管疾病是人类健康的第一杀手，其中半数以上患者治疗的首选是血管移植，但由于部分患者受自身血管来源的限制而难以实施。异体或异种血管曾经作为自体血管的替代物，用于修复病变或缺失的血管，但潜在的疾病传播风险、急性免疫排斥反应及有限的供体来源又限制了其在移植中应用。组织工程技术的发展为人体血管缺损修复和重建提供了新的解决方案，目前已开发出了多种合成的可降解材料用于构建组织工程支架，并应用于临床，取得了良好的效果。组织工程血管是一种用组织工程学方法构建的具有良好生物相容性和力学特性的血管替代物，其基本的构件是血管支架材料、种子细胞和信号因子，而血管支架的研究一直是目前血管组织工程研究领域的难点和重点。其中，天然生物支架材料利用自体或者异体血管进行脱细胞处理，获得细胞外基质，由于这些胞外基质与细胞亲和力强，能为细胞生长、繁殖、分化提供近似体内组织发育环境，且生物相容性、顺应性均较好，免疫排斥也较低，因此有潜力应用到组织工程化血管中。

然而，这些异体或异种来源的脱细胞支架应用到小口径(内径小于6mm)血管移植时，在口径小、张力大的血管环境中存在着力学性能不足而导致严重动脉瘤等问题。因此，要实现脱细胞血管支架在小口径组织工程化血管中的广泛应用，必须解决支架力学性能不足的问题。熔融纺丝和湿法纺丝等技术可以利用一些生物相容性较好的高分子材料制备出具有较好力学性能的支架，这种支架的纤维直径和纤维取向可控，能够在血流方向和血管径向提供较好的力学支持，从而满足体内血流刺激对力学性能的要求，因此在组织工程化血管研究中受到重视。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在问题，将脱细胞的组织工程化血管和用熔融纺丝等技术制备的力学支架相结合，发明一种可以有效增强力学性能的组织工程脱细胞血管支架的制备方法，本方法制备的脱细胞血管支架具有力学性能显著增强、体内移植后免疫反应低、可以设计不同形态的血管支架以满足实际临床应用的特点。

本发明的技术方案：

一种组织工程脱细胞血管支架的制备方法，包括以下步骤：

1)以生物可降解高分子材料为原料，在医用硅胶管上采用熔融纺丝或湿法纺丝技术制备微米级或纳米级的有序网状血管支架，所述有序网状血管支架的纤维在硅胶管外螺旋式缠绕，纤维之间的角度为45°，网状血管支架层的厚度为600μm，血管支架的直径为2mm；

2)将上述带硅胶管的纤维支架植入到兔子或大鼠实验动物皮下部位2周到3个月，宿主启动免疫反应机制并使成纤维细胞等向支架上迁移，最终形成一个由宿主细胞及胞外基质包裹的组织工程化血管支架；

3)将上述组织工程化血管支架取出，移除硅胶管后，对其外层的血管材料进行如下处理：用75wt％的酒精消毒20min，转移至超净台操作，用1wt％的十二烷基磺酸钠(SDS)在摇床上震荡12h后，用双蒸馏水(DDH₂O)将SDS完全洗去，用100U的DNA酶和40U的RNA酶摇床震荡处理24h，用DDH₂O将酶完全洗去，得到组织工程脱细胞血管支架。

所述生物可降解高分子材料为聚己内酯(PCL)、聚L-丙交酯-co-己内酯(PLCL)、聚乳酸(PLA)、聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)和聚氨酯(PU)中的一种或两种及以上任意比例的混合物。

一种所制备的组织工程脱细胞血管支架的应用，用于实验动物的血管移植。

本发明的优点在于：

1、多层相互交联的网状高分子支架充分改善了原有脱细胞血管支架的力学性能，成功解决了血管移植后的动脉瘤等问题；2、本方法在宿主动物体内构建由免疫机制引起的迁移细胞形成的支架血管，再进行脱细胞处理，既保留了网状支架以改善血管力学性能，又降低移植后的免疫反应，并且充分利用了细胞外基质提供细胞再生的良好环境；3、本方法还可以通过设计不同形状和大小的支架来制备不同的脱细胞血管支架，以应用于不同的血管移植条件。

附图说明：

图1为脱细胞血管立体结构示意图。

图2为脱细胞血管支架剖面结构放大示意图。

图中：1，免疫包裹材料；2，高分子纤维；3，医用硅胶管。

具体实施方式

实施例1：

一种组织工程脱细胞血管支架的制备方法，采用熔融纺丝技术以PCL为原料制备，包括以下步骤：