[实用新型]一种三层结构小口径仿生血管

说明书

本实用新型公开了一种三层结构小口径仿生血管。本实用新型采用编织蚕丝纤维作为仿生血管的内层，模拟人体血管胶原的结构和性能，通过静电纺丝聚氨酯纤维作为外层以模拟血管弹性蛋白的结构和性能。此外，还采用聚丙烯酰胺水凝胶作为中间层来进一步提高仿生血管的弹性，并同时提高仿生血管的爆破压，防止使用过程中血液的渗透。本实用新型不仅能够模拟人体血管的微观三层结构，而且能够模拟人体血管特殊的非线性机械性能。此外，仿生血管的原材料具有良好的细胞相容性且可降解，适用于组织工程中的血管修复和再生。因此，本实用新型制备的三层结构小口径仿生血管具有广阔的潜在实用价值。

技术领域

本实用新型涉及仿生血管技术领域，更具体地，涉及一种三层结构小口径仿生血管。

背景技术

近年来，数以万计的病人在遭受心脑血管疾病的折磨。组织工程的目的就是为病损的组织或者器官提供再生资源，为各种疾病提供可靠的疗法。血管组织工程的目标是制备出可植入体内的功能性的血管来取代病变的血管，从而帮助新的血管的再生。大直径的合成血管如Dacron公司的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 和Gore公司生产的膨体聚四氟乙烯(ePTFE)已经被成功的用在血液高速流动的主动脉上如胸、腹主动脉。然而，目前广泛使用的合成血管并不能满足小直径血管的需求。原因在于，当这些小直径的血管植入体内时，极易形成血栓并导致血管内膜增生。因此，目前亟待制备出功能性的小直径血管来满足日益增长的心血管疾病的需求。

人体血管结构包含三层结构，即内膜、中膜和外膜。每一层是由不同的细胞构成的。理想的血管应具有与人体血管相类似的三层微观结构以促进不同细胞在血管上的逐步再生。此外，制备的血管组织工程支架需要能够仿生人体血管的机械性能以满足血液正常流动的需求和移植手术的需求。人体血管主要包括了弹性蛋白和胶原两种蛋白质，其中弹性蛋白具有高弹性，能够传递血压并维持血管的正常膨胀与收缩；胶原纤维是一种具有三螺旋结构的蛋白质，其具有较高的力学性能。因此，模仿人体血管中弹性蛋白和胶原的组成及结构是仿生血管机械性能的重要方法。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术中仿生血管结构和功能上的不足，提供与天然血管结构类似、功能相近的一种基于生物可降解材料的三层结构小口径仿生血管。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

一种三层结构小口径仿生血管，内层为网状结构的蚕丝纤维，中层为聚丙烯酰胺水凝胶，外层为聚氨酯纳米纤维。所述网状蚕丝纤维编织成管状环形结构，聚丙烯酰胺水凝胶前驱液浇铸在蚕丝纤维管状环形结构的外表面，聚丙烯酰胺水凝胶前驱液经交联后形成蚕丝纤维/聚丙烯酰胺水凝胶管的双层结构，聚氨酯纳米纤维覆盖在双层管状结构的聚丙烯酰胺水凝胶外表面，形成蚕丝纤维/聚丙烯酰胺水凝胶/聚氨酯纳米纤维的三层管状结构。

进一步的，所述网状蚕丝纤维内层环形结构内径为2～5mm。

进一步的，所述网状蚕丝纤维内层厚度为100～200μm。

进一步的，所述聚丙烯酰胺水凝胶管径厚为400～600μm。

进一步的，所述外层聚氨酯纳米纤维直径为50～100nm。

进一步的，所述外层聚氨酯纳米纤维厚度为50～150μm。

进一步的，所述网状结构蚕丝采用经编、纬编、梭编的一种或多种。

进一步的，所述三层结构小口径仿生血管可为直筒形或分支形。

特别地，制备管状血管的内径，以及内层网状蚕丝纤维厚度，聚丙烯酰胺水凝胶厚度及聚氨酯纳米纤维厚度可根据所需要仿生的不同部位人体血管的基本参数进行优化设计。