[发明专利]一种能够抗菌抗凝血的双功能支架材料及其梯度调控一体化成型制备方法

说明书

本发明公开了一种能够抗菌抗凝血的双功能支架材料及其梯度调控一体化成型制备方法。该方法为：首先制备出有序/无序多层PCL纳米纤维支架，在其表面负载多巴胺进而负载PEI，最后通过正负电荷吸附作用将水蛭素和抗菌肽HHC36负载在多层PCL纳米纤维支架表面。该发明利用水蛭素，抗菌肽HHC36和多巴胺可长时间稳定的预防血栓和抗菌，多层纤维支架有序的结构能够促快速内皮化和血管再生，而且工艺简单可行，可重复性好。

技术领域

本发明涉及可降解的血管支架领域，具体涉及一种通过静电层层自组装修饰的双层血管支架材料及其制备方法。

背景技术

心血管疾病(CVD)是严重威胁人类健康的杀手之一。心血管疾病的死亡率为31.7％，占非传染性疾病死亡人数的50％，是低收入和中等收入国家人民主要的死亡原因。到目前为止，治疗CVD的方法很多，但冠状动脉搭桥手术仍然是公认的最有效的治疗方法。目前血管移植物的主要来源是患者自身的大隐静脉，尽管自体血管移植物具有良好的生物相容性、非免疫反应、无毒性和易于生长，但患者的个体供体组织往往不足以满足临床需要。因此，人工血管替代自体血管是治疗CVD的最佳选择，具有潜在的应用前景。不幸的是，合成移植物仍然面临许多我们需要克服的挑战，例如易发生血栓，细菌感染和其他并发症。正是这些缺点限制了小直径(内径6mm)血管移植物的发展。因此，迫切需要开发一种生物力学性能强、相容性好、可植入、适用于小直径血管重建的人工血管移植物，这将对心血管疾病的外科治疗产生巨大影响。所以本研究旨在制备出具有良好力学性的的纳米纤维血管支架材料，使其具有抗凝血和抗菌双功能，为小直径人工血管支架奠定理论基础。

水蛭素是一种很强的凝血酶抑制剂，能够以1:1摩尔比不可逆绑定凝血酶形成非共价复合物，从而阻止凝血酶介导的一系列凝血反应。水蛭素能够在没有任何辅助因子的作用下有效抑制凝血酶活性。而且，水蛭素能够抑制凝血酶的纤维蛋白绑定位点，不仅能够抑制自由凝血酶，还可以抑制血凝块中绑定的凝血酶。

抗菌多肽(AMP)作为一种新型的抗菌材料，其来源非常广，但大多的数的抗菌多肽只包含9-50个氨基酸，分子量一般在10kDa以下具有广谱抗菌性以及低耐药性等优点。由于抗菌多肽具有不同的氨基酸序列以及空间构象，因此对于抗菌多肽的抗菌机理仍没有定论。其中认可度最高的假说是抗菌多肽作用于细菌膜，破坏其完整性，致使其膜内外渗透失调，内容物流出，最终导致细菌凋亡。另外，抗菌多肽生物相容性好，具有广谱杀菌能力，可以杀灭临床相关的革兰氏阳性和阴性菌。且其成分不会导致耐药菌的迅速变异，因此可以作为用于局部缓释的理想药物。

静电层层自组装通过静电相互作用在目标材料表面沉积官能团，带正电荷和负电荷的聚电解质可以通过静电相互作用交替沉积到带电表面，从而构建聚电解质多层膜。通过调整材料的种类和沉积顺序，可以将不同组分和结构的材料紧密协调的结合在一起，从而形成具有指定功能特性的复合材料。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供能够抗菌抗凝血的双功能支架材料及其梯度调控一体化成型制备方法。

本发明的目的是提供一种负载水蛭素和抗菌肽HHC36的组织工程纳米纤维支架，目的是在满足一般组织工程纳米纤维支架要求的基础上实现可持续抗凝和抗菌，同时支架的多层结构具有良好的力学性能且有序内层能促进细胞生长和迁移，促进血管组织的修复。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供的能够抗菌，抗凝血的双功能小口径血管支架材料，是由聚己内酯、多巴胺、PEI、水蛭素及抗菌肽HHC36构成的。其中，PCL纳米纤维支架由静电纺丝技术制备，通过沉积的多巴胺接枝PEI，使纳米纤维支架表面带有比较稳定的正电荷，进一步通过静电层层自组装在表面负载水蛭素和抗菌肽。静电层层自组装可以达到对水蛭素和HHC36长时间的缓释，达到长时间稳定的抗凝血和抗菌。纳米纤维支架双层结构使其具有良好的力学性能，有序的内层能够模拟天然血管结构，更好的促进细胞行为。