[发明专利]一种水凝胶人造血管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水凝胶人造血管及其制备方法，所述人造血管为双层结构，内层为两性离子水凝胶，外层为聚N‑丙烯酰基甘氨酰胺(PNAGA)水凝胶；所述两性离子水凝胶的两性离子选自甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、2‑甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、甲基丙烯酰乙基羧酸甜菜碱、甲基丙烯酰乙基三氟丙基羧酸甜菜碱中的一种或几种。本发明的技术方案可有效解决人造血管在使用过程中的血液相容性、顺应性、生物相容性和机械性能等问题，有望在血管外科领域得到广泛应用。

技术领域

本发明涉及一种人造血管的技术领域，更具体的说是涉及一种水凝胶人造血管及其制备方法。

背景技术

世界卫生组织最新统计显示，心血管疾病是全球发病率与死亡率最高的疾病之一，因心血管疾病死亡人数约占死亡构成比的30％左右，严重威胁人类健康。我国心血管疾病发展趋势更为严峻，据《中国心血管病报告2019》显示，我国现有心血管疾病患者约2.9亿人，并呈快速增长趋势。血管移植和血管重建修复是心血管疾病的主要或辅助治疗手段。另外，终末期肾病患者需要动静脉造瘘进行透析治疗。虽然自体血管是受损血管的理想替代品，但是不仅来源有限，而且存在二次创伤和并发症的危害。因此，如何制得符合临床要求的人造血管一直是国际上的研究热点。

为更好地治疗血管疾病，改进人造血管的物理性能、化学性能及生物相容性，各国科学家们对人工血管的材料和制备方法进行了大量的研究与改进。人造血管已经历持续的研究和发展，目前常用的人造血管材料包括涤纶、聚四氟乙烯、聚氨酯和天然桑蚕丝等。

涤纶力学性能优秀、化学性能稳定、组织相容性优越、血液相容性差。植入涤纶人工血管后，血液可以快速地流入血管壁的微孔中，形成一层凝血层，这有利于平滑肌细胞和内皮细胞的覆盖和生长，但凝血不可分解，难以被机体完全消化、吸收。因此，涤纶人工血管被广泛应用于大血管的置换手术，而小口径的涤纶人工血管存在术后短期内易形成血栓及内皮化效果不佳等问题。此外，涤纶人工血管的网眼孔径较大，为预防手术过程中血液渗出过多，涤纶人工血管还需提前进行预凝处理。

聚四氟乙烯材料过去在中、小口径人工血管中使用较为广泛。聚四氟乙烯人工血管具有良好的生物相容性和抗血栓形成能力，但血管质地较硬，顺应性较差，不易于手术缝合，植入后血管通畅性较低，尤其是口径小于6mm的小口径聚四氟乙烯人工血管，其术后血管通畅性更低。当前，对膨体聚四氟乙烯人工血管进行表面改性以提高其抗凝性能，是其研究的重点。

聚氨酯材料具有优秀的抗疲劳性、弹性和顺应性，用其制造的人工血管本身也具有更好的生物相容性和抗血栓形成能力，且经动物试验发现，与聚四氟乙烯人工血管相比，聚氨酯人工血管植入后能在较短的时间内观察到人工血管的内皮化，新生内膜的厚度也更厚。但是，聚氨酯材料在体内依然存在炎症反应诱导的降解和钙化，影响其长期使用的稳定性。

天然桑蚕丝人工血管使用经特殊处理的天然桑蚕丝为原料，是经针织技术制成的一种筒状结构物，并经过了保护处理以防血液外漏。天然桑蚕丝人工血管口径可低至1mm，不易生成血栓，且天然的蛋白质结构具有极好的组织相容性和生物安全性，但由于制备的天然桑蚕丝网状结构不够稳定，易导致血管吸瘪，保形性差，且强度较低，这限制了天然桑蚕丝人工血管的临床应用。

总之，目前已商业化的人造血管，依然存在各种各样的问题。理想的人造血管，应具备以下特点：具备有良好的血液和组织相容性；与健康天然血管相近似的力学性能；不易形成血栓，长期保持通畅；具有与天然血管类似的自愈合能力，避免吻合针孔渗血和穿刺渗血；不易发生退行性改变，性能稳定；耐受血管内压力，不易形成动脉瘤；受压后不易变形或扭折成角；不引起异物反应或排斥反应；足够的牵拉强度，不易撕裂；能选择不同的口径和长度。

因此，结合上述问题，迫切需要突破人造血管的关键技术，提供一种具有良好的血液和组织相容性、力学性能和长期体内稳定性等性质的人造血管，满足临床上对不同口径和性能的人造血管的要求，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容