[发明专利]一种高生物活性的碳纤维/碳复合材料C形人工气管支架及其制备方法

权利要求书

1.一种高生物活性的碳纤维/碳复合材料C形人工气管支架，其特征在于：由单个C形气管支架单元构成，或者由两个以上C形气管支架单元按照C形气管支架单元的中心轴线并排组合形成侧壁带有轴向缺口的镂空管状结构，或者由多个C形气管支架单元通过C形气管支架单元的两端按照Z形或V形顺次连接组装形成连续的侧壁带有轴向缺口的镂空管状结构；所述C形气管支架单元的主体为U形或梨形的空芯带状结构，空芯带状结构的空芯内腔填充生物活性材料；所述空芯带状结构由碳纤维/碳复合材料基体及其表面的碳涂层构成。

2.根据权利要求1所述的一种高生物活性的碳纤维/碳复合材料C形人工气管支架，其特征在于：所述空芯带状结构的壁厚为0.1mm～0.5mm，宽度为5mm～10mm，表面设有孔径大小为0.5mm～2.0mm固定孔。

3.根据权利要求1所述的一种高生物活性的碳纤维/碳复合材料C形人工气管支架，其特征在于：所述生物活性材料由陶瓷粉末和有机物粉末按照质量比为1:1～9组成；

所述陶瓷粉末为羟基磷灰石、β-磷酸三钙、硅酸钙、硫酸钙、生物玻璃中至少一种；

所述有机物粉末为聚己内酯、聚乳酸、壳聚糖、明胶、胶原蛋白中至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种高生物活性的碳纤维/碳复合材料C形人工气管支架，其特征在于：所述碳纤维/碳复合材料基体由空芯带状结构碳纤维织物及其内部的碳基体构成；所述碳基体的质量占比为20％～40％。

5.根据权利要求1所述的一种高生物活性的碳纤维/碳复合材料C形人工气管支架，其特征在于：所述C形气管支架单元的两端分别为首端和尾端，第一个C形气管支架单元的尾端与第二个C形气管支架单元的尾端连接，第二个C形气管支架单元的首端与第三个C形气管支架单元的首端连接，依此类推，多个C形气管支架单元按照Z形或V形顺次连接组装形成连续的侧壁带有轴向缺口的镂空管状结构，或者，第一个C形气管支架单元的尾端与第二个C形气管支架单元的首端连接，第二个C形气管支架单元的尾端与第三个C形气管支架单元的首端连接，依此类推，多个C形气管支架单元按照Z形或V形顺次连接组装形成连续的侧壁带有轴向缺口的镂空管状结构。

6.根据权利要求5所述的一种高生物活性的碳纤维/碳复合材料C形人工气管支架，其特征在于：所述空芯带状结构的两端带耳或不带耳。

7.根据权利要求5所述的一种高生物活性的碳纤维/碳复合材料C形人工气管支架，其特征在于：由4～20个C形气管支架单元通过C形气管支架单元的两端按照Z形或V形顺次连接组装形成连续的侧壁带有轴向缺口的镂空管状结构，且相邻两个C形气管支架单元之间的节距为5mm～15mm。

8.根据权利要求1所述的一种高生物活性的碳纤维/碳复合材料C形人工气管支架，其特征在于：所述碳涂层为热解碳涂层或/和类金刚石涂层。

9.权利要求1～8任一项所述的一种高生物活性的碳纤维/碳复合材料C形人工气管支架的制备方法，其特征在于：将碳纤维编织成管状结构，在管状结构内部填充热塑性高分子材料颗粒，并利用模具辅助温压成型，得到空芯带状结构坯体；将填充在空芯带状结构坯体内腔中的热塑性高分子材料取出后，先通过化学气相沉积方法在空芯带状结构坯体中增密碳基体，再在空芯带状结构坯体表面生成碳涂层，最后在空芯带状结构坯体内腔中填充生物活性材料，得到C形气管支架单元；或者将两个以上C形气管支架单元按照C形气管支架单元的中心轴线并排组合形成侧壁带有轴向缺口的镂空管状结构，或者将多个C形气管支架单元通过C形气管支架单元的两端按照Z形或V形顺次连接组装形成连续的侧壁带有轴向缺口的镂空管状结构。

10.根据权利要求9所述的一种高生物活性的碳纤维/碳复合材料C形人工气管支架的制备方法，其特征在于：所述热塑性高分子材料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯中至少一种。