[发明专利]一种生物瓣膜材料及其制备方法

说明书

本发明涉及生物医用材料技术领域，公开了一种生物瓣膜材料及其制备方法。本发明所述生物瓣膜材料由非人哺乳动物的心包膜经D(‑)‑核糖交联后获得。本发明采用非戊二醛的核糖交联技术方法，利用核糖能够对胶原蛋白上的氨基形成共价键结合，有效的提高生物材料的力学强度和抗钙化能力，同时明显降低了细胞毒性，提高了生物相容性。同时经过制备后的生物瓣膜材料，相对于目前临床应用的戊二醛制备的材料，具有更薄，更适用于TAVR技术的要求，完整的保护了细胞外基质的主要成分，有利于宿主细胞的浸润、粘附和内皮化。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，具体的说是涉及一种生物瓣膜材料及其制备方法。

背景技术

每年有超过30万例的心脏瓣膜置换手术在全球范围发生，其中生物瓣膜的应用比例为78.3％。经导管主动脉瓣置换(TAVR)技术的迅速普及，对生物瓣膜的需求也越来越迫切。虽然TAVR现阶段主要被应用于高龄、高危人群，但因其具有更小的侵袭性、更快的恢复时间、更少的并发症，为更年轻的患者打开了大门。适用于TAVR的生物瓣膜在释放前被折叠在镍钛合金的网状框架内，经导管输送到主动脉瓣环的锚定区之后，网状合金框架可自动膨胀展开，固定方式无需缝合，显著的减少了体外循环的时间和手术的创口。这也决定了TAVR技术对生物材料的厚度有更高的要求，所以如何寻找更薄的心脏瓣膜材料，成为了生物医学工程领域的热点。

目前临床使用的生物瓣膜材料大部分经由戊二醛固定技术制备而成，戊二醛本身具有细胞毒性，且易于发生瓣叶组织钙化。钙和磷酸盐在特定位点沉积，形成钙磷结晶并逐渐扩大，使得瓣叶僵硬、活动度受限。因为生物瓣膜的钙化，发生结构性瓣膜衰败，导致瓣膜失功，使得生物瓣膜的耐久性降低。

现有的TAVR技术应用的生物瓣膜，存在易钙化、有细胞毒性、材料偏厚，以及生物力学强度不够的缺点，所以提高生物瓣膜材料生物力学强度、减小材料厚度、降低细胞毒性和减少钙化，一直是生物医学工程领域的重点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生物瓣膜材料及其制备方法，使得所述生物瓣膜材料能够提高生物材料的力学强度、减少钙化、减小材料厚度、降低材料含水量，同时具有较高的抗酶解能力和热皱缩温度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生物瓣膜材料，由非人哺乳动物的心包膜经D(-)-核糖交联后获得。

D(-)-核糖为五碳单糖，化学式C₅H₁₀O₅，分子量150.1，CAS号:50-69-1，白色结晶性粉末，熔点87℃。在本发明中，所述非人哺乳动物主要指目前经常用来制备生物瓣膜材料的哺乳动物，例如牛、羊、马、驴、猪等等，这些哺乳动物的心包膜可从屠宰场获取，心包膜在热缺血时间内，先分离心包表层的脂肪，后用含抗生素无菌PBS液清洗，浸入消毒液，置入含抗生素无菌PBS，在低温4℃保存。

与Glut(戊二醛交联)技术、EDC/NHS(碳二亚胺交联)技术、PC(环氧化合物交联)技术、Genipin(京尼平交联)技术、光氧化技术以及DHT技术相比，本发明所述生物瓣膜材料在材料的厚度、力学性能、含水量等方面和现有的其他技术相比，可以同时将各个指标性能控制在较佳程度，具有显著优势；而且，与Glut(戊二醛交联)技术和Genipin(京尼平交联)技术相比，可以避免钙化现象的产生。因此，本发明提出了D(-)-核糖作为交联剂在制备生物瓣膜材料中的应用。

同时，本发明还提供了所述生物瓣膜材料的制备方法，将非人哺乳动物的心包膜置于D(-)-核糖溶液中进行交联反应，然后灭菌保存获得所述生物瓣膜材料。