[发明专利]具有非线性力学性能的静电纺丝组织工程血管的接收装置

说明书

本发明提出一种具有非线性力学性能的静电纺丝组织工程血管的接收装置，解决了现有技术生长的组织工程血管与真实血管性能匹配度不高的问题。所述接收装置包括推进器，推进器与喷丝口相连，喷丝口处设有静电高压施加装置，喷丝口处设有收集装置，收集装置包括旋转轴和在水平面内往复运动的移动轴。现有技术中，利用静电纺丝技术制备的组织工程血管应力应变曲线与真实血管的需求还有差距，主要是前者没有低应力大应变的区域。本发明通过改善接收装置使收集到的纤维发生一定程度的弯曲，进而使所制备的血管在变形初期可以依靠纤维弯曲部分的伸直来实现区域I，在较小的应力情况下血管能够出现较大的扩张，以适应瞬间的血流增大等情况。

技术领域

本发明涉及组织工程血管制备领域，具体涉及一种静电纺丝技术制备工程血管的装置。

背景技术

心血管疾病是人类健康的头号杀手，组织工程血管是实现病患部位血管替代或再生的理想选择。在众多组织工程血管制备工艺中静电纺丝技术因操作简便、制品孔隙率高、拥有适宜细胞生长的纳米结构等特点而受到学者们的青睐，其制备原理如图1所示。聚合物溶液由推进器2输送到喷丝口3，喷丝口3施加的静电高压使具有一定粘性的聚合物溶液在电场斥力的作用下开始劈裂成纤维(直径为几百纳米)，并向零电势处(收集装置4)运动。随着电纺的进行，纤维最终在收集装置处堆砌成管状制品，使其脱离收集装置后即成组织工程血管，如图2所示。

这类收集装置多为可转动的单金属管，此种接收方式所制备的组织工程血管与真实血管在力学特性上有一定的差别，即仅有一段线性区域。而真实血管拉伸应力应变曲线有两段弹性区域，如图3所示。其中区域I为低模量区，区域II为高模量区，低模量区主要是为了适应血流量突然增加(如情绪波动、剧烈运动等)所需求的血管适度扩张，高模量区则可以限制血管无限制的扩张。利用现有的收集装置所制备的组织工程血管仅有一个弹性区域，不能很好地与真实血管的性能相匹配。

发明内容

本发明提出一种具有非线性力学性能的静电纺丝组织工程血管的接收装置，解决了现有技术生长的组织工程血管与真实血管性能匹配度不高的问题。

本发明的技术方案是以下述方式实现的：一种具有非线性力学性能的静电纺丝组织工程血管的接收装置，包括推进器，推进器与喷丝口相连，喷丝口处设有静电高压施加装置，喷丝口处设有收集装置，收集装置包括旋转轴和在水平面内往复运动的移动轴。

非线性力学性能的静电纺丝组织工程血管的接收方式是按照下述方式进行的：推进器将聚合物溶液输送到喷丝口处，静电高压施加装置在喷丝口处施加静电高压，聚合物溶液在电场斥力的作用下劈裂成纤维，并向收集装置处运动，纤维搭接在旋转轴和移动轴上，移动轴往复运动时，纤维经历拉伸及应力松弛，产生弯曲纤维，弯曲纤维再由旋转轴缠绕堆砌成管。

优选的，配置10％浓度的聚乳酸纺丝液，推进器将聚乳酸纺丝液输送至静电高压施加装置，旋转轴和移动轴之间距离为3cm，移动轴运动的周期为2秒、振幅为1.5cm，旋转轴的角速度为2rad/s。

现有技术中，利用静电纺丝技术制备的组织工程血管应力应变曲线与真实血管的需求还有差距，主要是前者没有低应力大应变的区域。本发明通过改善接收装置使收集到的纤维发生一定程度的弯曲，进而使所制备的血管在变形初期可以依靠纤维弯曲部分的伸直来实现区域I，在较小的应力情况下血管能够出现较大的扩张，以适应瞬间的血流增大等情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为静电纺丝组织工程血管制备原理图。

图2为现有技术的静电纺丝组织工程血管。