[发明专利]一种用于血管组织工程的中空纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于组织工程的中空纤维的制备，尤其涉及一种基于聚丙交酯-共聚乙交酯和聚ε-己内酯混合物的中空纤维的制备方法。

背景技术

大、中直径的组织工程用血管已经被永久的人工血管接枝物所取代，然而，小直径的血管接枝物(＜6nm)的制备面临很大的挑战，细胞／组织同源的动脉仍旧在使用，虽然这类这类动脉有很多的缺点，如供体不健全以及质量很差等，血管内膜肿大和血栓的形成使得大部分组织工程用小直径血管的植入都失败了。因此，多功能性小直径血管接枝物的制备仍旧有很强的临床需要。

近来的研究已经开始制备具有合适结构、力学和化学性能的管状的支架材料并用于小的脉管再生技术，一种用于制备这种管状聚合物支架材料的方法就是中空纤维纺丝法，但具有和本体小直径血管相匹配的力学和生物性能的中空纤维的纺丝仍旧很少。

具有生物相容性和生物可降解性的聚丙交酯共聚乙内酯(PLGA)是一种非常有前景的可以用于血管组织工程的聚合物并且已经被用于临床诊断多年，比如单纤维缝合和药物传输系统。然而，PLGA中空纤维的力学性能不好，而且细胞的粘附和增殖性能也不好。

发明内容

本发明用PLGA和聚ε-己内酯(PCL)的混合物来增强力学性能和细胞响应。PCL是一种降解较慢的灵活的材料，可以用来帮助维持材料在组织再生所需的时间内的力学性能，PCL管状支架材料已经被用于测试成纤维细胞和成肌细胞的粘附和生长，以及血管接枝和神经导向。

本发明用PCL／PLGA混合物通过相转变的方法制备管状的三维的直接材料。具体制备方法如下：

(1)聚合物溶液的配制：PCL(分子量为60kDa)和PLGA(分子量100kDa，DL-丙交酯和己交酯的分子比为50／50)混合物溶解到N-甲基吡咯烷酮中配制成聚合物溶液，在50～60℃下搅拌12～18h。最后将聚合物溶液用15μm的金属筛子在0.4～0.6bar的压力下过滤，然后在中空纤维纺丝前排气48h。

(2)中空纤维的制备：注射器中溶液的温度除了纯的PLGA保存在30℃，其它的聚合物溶液保存在45℃，通过一个外径1.6mm、内径0.7mm的喷丝头挤出。蒸馏水作为液相，乙醇作为凝固浴中的非溶剂相，蒸馏水和凝固浴乙醇的温度都控制在30℃，中空纤维浸入到另一个乙醇凝固浴中24h彻底去除NMP；然后中空纤维放入水浴中72h以除去剩余的痕量的溶剂，洗涤后，中空纤维浸入到体积比为50％的甘油溶液中48h以保护中空纤维的结构和形貌受到空气干燥的影响，将中空纤维保存在25℃备用。

本发明用PCL／PLGA的混合物通过相转变的方法制备了中空纤维，所制备的中空纤维具有合适的拉伸强度可以用于小直径的血管再生技术。PCL和PLGA的比例为85／15时，混合物在加工后可以混溶，PLGA的含量升高时会导致聚合物相的分离，PCL／PLGA85／15中空纤维显示了能够进行操作的合适的力学性能，并且能够满足本体小直径血管的最小的力学需求。此外，这类混合物显示出了足够高的水通量以便能够用于组织工程中的液相填充系统。相比于PCL和PLGA中空纤维，混溶的PCL／PLGA85／15混合物能够很明显地增强人体脂肪干细胞(hASC)的粘附和增殖。

具体实施方式

(1)聚合物溶液的配制：PCL(分子量为60kDa)和PLGA(分子量100kDa，DL-丙交酯和己交酯的分子比为50／50)混合物溶解到N-甲基吡咯烷酮中配制成聚合物溶液，在50～60℃下搅拌12～18h，最后将聚合物溶液用15μm的金属筛子在0.4～0.6bar的压力下过滤，然后在中空纤维纺丝前排气48h。

(2)中空纤维的制备：注射器中溶液的温度除了纯的PLGA保存在30℃，其它的聚合物溶液保存在45℃，通过一个外径1.6mm、内径0.7mm的喷丝头挤出；蒸馏水作为液相，乙醇作为凝固浴中的非溶剂相，蒸馏水和凝固浴乙醇的温度都控制在30℃，中空纤维浸入到另一个乙醇凝固浴中24h彻底去除NMP，然后中空纤维放入水浴中72h以除去剩余的痕量的溶剂。洗涤后，中空纤维浸入到体积比为50％的甘油溶液中48h以保护中空纤维的结构和形貌受到空气干燥的影响，将中空纤维保存在25℃备用。