【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及醫(yī)療器械材料，尤其涉及一種基于聚合物短纖維的智能腦血管支架及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、在腦血管和三叉神經(jīng)領(lǐng)域，現(xiàn)有的醫(yī)療支架主要采用傳統(tǒng)的制造技術(shù)并通常由傳統(tǒng)的高分子材料制成，臨床上采用傳統(tǒng)高分子平面結(jié)構(gòu)，通過(guò)特定的手術(shù)器械植入到病變部位，以支撐血管或神經(jīng)。然而，現(xiàn)有的腦血管支架在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及傳統(tǒng)高分子材料下，都存在一定的力學(xué)性能和/或防滑性能的不足，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)腦血管支架的表面相對(duì)光滑，支架與血管壁或神經(jīng)組織的接觸面積有限，難以提供足夠的摩擦力，可能會(huì)導(dǎo)致腦血管支架移位，需要二次手術(shù)造成病人經(jīng)濟(jì)壓力，甚至可能導(dǎo)致病人有一定的生命危險(xiǎn)。同時(shí)，雖然這些傳統(tǒng)支架在一定程度上能夠滿(mǎn)足臨床需求，但存在一些局限性，如缺乏智能特性、形狀適應(yīng)性有限等，難以滿(mǎn)足復(fù)雜的腦血管環(huán)境需求，難以采用較小體積進(jìn)入體內(nèi)，對(duì)血管環(huán)境變化難以做出及時(shí)響應(yīng)。因此亟待通過(guò)4d打印智能腦血管支架實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)輸送，從而突破手術(shù)過(guò)程中的空間限制，同時(shí)在生理相關(guān)條件下觸發(fā)支架變形，其功能性的形狀變形對(duì)生物醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用具有十分重要意義。
2、在高應(yīng)力環(huán)境下，高分子材料的疲勞強(qiáng)度較低，長(zhǎng)時(shí)間使用也存在出現(xiàn)變形、斷裂或材料退化，影響支架的穩(wěn)定性的問(wèn)題，同樣現(xiàn)有常規(guī)采用的高分子材料的表面摩擦系數(shù)較低，導(dǎo)致腦血管支架在植入后容易發(fā)生移位或滑動(dòng)，尤其是在血流壓力較大的腦血管中。
3、綜上，非常有必要提供一種基于聚合物短纖維的智能腦血管支架及其制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或
2、本專(zhuān)利技術(shù)在第一方面提供了一種基于聚合物短纖維的智能腦血管支架的制備方法，所述方法包括如下步驟：
3、(1)將聚合物紡絲液進(jìn)行靜電紡絲，得到聚合物長(zhǎng)纖維，然后將聚合物長(zhǎng)纖維置于液氮條件下冷凍后并在液氮條件下進(jìn)行剪切分散，得到聚合物短纖維；所述聚合物紡絲液中的聚合物為聚己內(nèi)酯、聚乳酸、明膠、纖維素、蠶絲蛋白、膠原蛋白、殼聚糖中的一種或多種；
4、(2)將溫度響應(yīng)高分子聚合物與聚合物短纖維混合均勻，得到4d打印原料；
5、(3)設(shè)計(jì)仿蜘蛛腿結(jié)構(gòu)的4d打印模型，采用4d打印原料進(jìn)行4d打印，得到基于聚合物短纖維的智能腦血管支架。
6、優(yōu)選地，所述溫度響應(yīng)高分子聚合物為形狀記憶聚氨酯、形狀記憶聚脲、形狀記憶聚酰胺中的一種或多種。
7、優(yōu)選地，所述溫度響應(yīng)高分子聚合物的形狀轉(zhuǎn)變溫度為36～42℃。
8、優(yōu)選地，所述4d打印原料中含有溫度響應(yīng)高分子聚合物的質(zhì)量百分含量為60～80％；和/或所述4d打印原料中含有聚合物短纖維的質(zhì)量百分含量為20～40％。
9、優(yōu)選地，在進(jìn)行靜電紡絲時(shí)：所述聚合物紡絲液的濃度為8～15wt％；所述聚合物紡絲液采用的溶劑為二氯甲烷、甲醇、四氫呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、水、乙酸溶液中的一種或多種；和/或靜電紡絲的電壓為15～20kv，接收距離為10～15cm，聚合物紡絲液的流速為0.5～2ml/h。
10、優(yōu)選地，液氮條件下冷凍的時(shí)間為10～20min。
11、優(yōu)選地，剪切分散的轉(zhuǎn)速為3000～8000rpm，剪切分散的時(shí)間為10～30min。
12、優(yōu)選地，所述4d打印的溫度為150～260℃，所述4d打印的速度為10～20mm/s，所述4d打印的壓力為0.5～1mpa。
13、優(yōu)選地，所述基于聚合物短纖維的智能腦血管支架在外界刺激下能夠賦形為收攏結(jié)構(gòu)，所述收攏結(jié)構(gòu)在36～42℃下能夠回復(fù)至仿蜘蛛腿結(jié)構(gòu)。
14、本專(zhuān)利技術(shù)在第二方面提供了由本專(zhuān)利技術(shù)在第一方面所述的制備方法制得的基于聚合物短纖維的智能腦血管支架。
15、本專(zhuān)利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有如下有益效果：
16、(1)在醫(yī)療器械中，腦血管支架對(duì)于腦血管疾病的治療起著關(guān)鍵作用，本專(zhuān)利技術(shù)采用新興的4d打印技術(shù)為智能腦血管支架的制造提供了新的思路和方法，根據(jù)支架進(jìn)入腦部體內(nèi)空間窄、需要固定于三叉神經(jīng)所在位置，不易于偏離、降解的需求，對(duì)腦部血管支架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料改進(jìn)；本專(zhuān)利技術(shù)在溫度響應(yīng)高分子聚合物中結(jié)合聚合物短纖維作為4d打印原料通過(guò)4d打印技術(shù)打印出了具有仿蜘蛛腿結(jié)構(gòu)的智能腦血管支架，本專(zhuān)利技術(shù)中的仿蜘蛛腿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠賦予腦血管支架更好的形狀適應(yīng)性和智能響應(yīng)性，本專(zhuān)利技術(shù)中的仿蜘蛛腿結(jié)構(gòu)的腦血管支架可以賦形為收攏結(jié)構(gòu)，在外界刺激作用下(體溫范圍內(nèi)進(jìn)行形狀回復(fù))，該收攏結(jié)構(gòu)又可以回復(fù)至原本的仿蜘蛛腿結(jié)構(gòu)，這種形狀記憶特性(變形恢復(fù)特性)，使得本專(zhuān)利技術(shù)中的腦血管支架在植入過(guò)程中可以變形為小體積，方便進(jìn)入腦部血管并抵達(dá)鄰近三叉神經(jīng)的區(qū)域，到達(dá)目標(biāo)位置后，腦血管支架又能在體內(nèi)恢復(fù)(回復(fù))至仿蜘蛛腿形態(tài)，確保其牢固展開(kāi)并穩(wěn)定固定在血管中(靶向位置)，從而實(shí)現(xiàn)三維的支撐效果。
17、(2)本專(zhuān)利技術(shù)在溫度響應(yīng)高分子聚合物中結(jié)合聚合物短纖維作為4d打印原料并通過(guò)對(duì)打印參數(shù)(如打印速度、打印溫度、打印壓力相關(guān)參數(shù))進(jìn)行優(yōu)化，確保了具有仿蜘蛛腿結(jié)構(gòu)的智能腦血管支架的成功4d打印，本專(zhuān)利技術(shù)制備的新的智能腦血管支架不僅具有更好的生物相容性、力學(xué)性能和防滑性能，還能通過(guò)4d打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)形狀的智能變化(體溫下進(jìn)行回復(fù)的智能響應(yīng)性)，以更好地適應(yīng)病變部位的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，更好地適應(yīng)血管環(huán)境變化，從而滿(mǎn)足了腦血管支架在復(fù)雜生理環(huán)境下的使用需求，提高了腦血管疾病治療的效果與安全性，本專(zhuān)利技術(shù)提高了腦血管支架的性能和適用性，賦予了腦血管支架的智能化特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)血管環(huán)境的實(shí)時(shí)響應(yīng)，為腦血管和三叉神經(jīng)領(lǐng)域的醫(yī)療技術(shù)發(fā)展貢獻(xiàn)了力量。
18、(3)本專(zhuān)利技術(shù)中的智能腦血管支架的仿蜘蛛腿結(jié)構(gòu)有利于提高腦血管支架的防滑性能和固定性能，主要是因?yàn)檫@種仿蜘蛛腿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)其獨(dú)特的多點(diǎn)支撐設(shè)計(jì)，能夠更好地適應(yīng)血管的形態(tài)，并提供均勻的徑向支撐力和更大的表面接觸面積，從而增強(qiáng)腦血管支架的穩(wěn)定性和防止移位，仿蜘蛛腿結(jié)構(gòu)的腦血管支架的多個(gè)“支撐足”或分支能夠在血管壁上提供更多的接觸點(diǎn)，這些接觸點(diǎn)可以增加腦血管支架與血管壁之間的摩擦力，從而提高防滑效果和固定穩(wěn)定性，防止腦血管支架在血流或血管活動(dòng)中滑移，并且仿蜘蛛腿結(jié)構(gòu)的腦血管支架由于“腿”形的靈活性，可以更好地順應(yīng)血管的形狀，特別是在彎曲或狹窄的血管段，腦血管支架的多個(gè)分支能夠分布在不同的接觸點(diǎn)上，使腦血管支架緊貼血管壁，減少由于腦血管支架無(wú)法完全貼合血管而引發(fā)的滑動(dòng)，防止局部應(yīng)力過(guò)大引發(fā)的腦血管支架移位或變形，降低了腦血管支架因局部應(yīng)力過(guò)大而導(dǎo)致的疲勞或斷裂風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步提高腦血管支架在腦血管中的固定性能和長(zhǎng)期使用壽命。
19、(4)本專(zhuān)利技術(shù)中的智能腦血管支架采用溫度響應(yīng)高分子聚合物和聚合物短纖維制備而成，本專(zhuān)利技術(shù)發(fā)現(xiàn)，在智能腦血管支架中引入聚合物短纖維，可以有效提高腦血管支架的力學(xué)性能和防滑性能，這是因?yàn)椋酆衔锒汤w維可以在腦血管支架中形成增強(qiáng)骨架，增加材料的強(qiáng)度和剛性，且短纖維的分散可以在應(yīng)力作用下分擔(dān)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于聚合物短纖維的智能腦血管支架的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在進(jìn)行靜電紡絲時(shí)：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：
10.由權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的制備方法制得的基于聚合物短纖維的智能腦血管支架。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于聚合物短纖維的智能腦血管支架的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在進(jìn)行靜電紡絲時(shí)...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張風(fēng)華，余逸玲，劉彥菊，冷勁松，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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