发明名称 中空水凝胶纤维的制备及构建分支血管单元的方法
摘要 本发明公开了一种中空水凝胶纤维的制备及构建分支血管单元的方法,用于在生物制造领域采用中空水凝胶纤维来制作具有分支结构的类血管结构单元。此方法所需要的中空水凝胶纤维由壳聚糖和三聚磷酸钠的交联制得,所需材料极易获得。借助于两者交联的不完全性来成型一分为二、一分为三等分支类血管结构,解决了采用中空水凝胶纤维无法获得类血管分支结构网络的问题。对于临床医学上解决人体组织修复问题中的血管分叉问题具有重要意义。
申请公布号 CN104939946B 申请公布日期 2017.01.11
申请号 CN201510365460.9 申请日期 2015.06.29
申请人 上海大学 发明人 胡庆夕;李帅;刘媛媛;李瑜;孙元劭;梁刚
分类号 A61F2/06(2013.01)I 主分类号 A61F2/06(2013.01)I
代理机构 上海上大专利事务所(普通合伙) 31205 代理人 顾勇华
主权项 一种利用表面未完全交联的中空水凝胶纤维构建分支血管单元的方法,所述表面未完全交联的中空水凝胶纤维的制备方法为:采用壳聚糖作为水凝胶纤维基体原料,以三聚磷酸钠为交联剂,分别配制好浓度符合喷射成形条件和进行交联反应条件的壳聚糖溶液和三聚磷酸钠溶液,使用同轴喷头,在同轴喷头出口处,外喷头比内喷头长,以三聚磷酸钠为内层相,从内喷头供料,以壳聚糖为外层相,从外喷头供料喷出形成空心的壳聚糖管,使从外喷头输出的壳聚糖管的内腔中均匀充满从内喷头输出的三聚磷酸钠,使三聚磷酸钠由内向外进行扩散,并与壳聚糖管的内腔表面的浅层壳聚糖发生离子交联反应,仅使壳聚糖管内壁形成复合交联材料层,而保持壳聚糖管的外层未发生任何交联反应,从而形成表面未完全交联的壳聚糖的中空水凝胶纤维;其特征在于该构建方法的具体步骤为:a. 采用壳聚糖作为水凝胶纤维基体原料,以三聚磷酸钠为交联剂,分别配制好浓度符合喷射成形条件和进行交联反应条件的壳聚糖溶液和三聚磷酸钠溶液,通过同轴喷头制得表面未完全交联的壳聚糖的中空水凝胶纤维,使中空水凝胶纤维的内腔表面形成复合交联材料层,并保持壳聚糖管的外层未发生任何交联反应;b.将在所述步骤a中制备的未完全交联的单根中空水凝胶纤维至少进行一次人字形弯折,使人字形弯折部分重叠,使中空水凝胶纤维部分外壁表面区域由于中空水凝胶纤维外表面未参与交联的壳聚糖而粘附在一起,保留单根中空水凝胶纤维的两端部始终分开作为两个分支血管结构部分,或者仅保留单根中空水凝胶纤维的一个端部与人字形弯折重叠部分分开作为一个分支血管结构部分并使单根中空水凝胶纤维的另一个端部空绕回弯后与人字形弯折重叠部分粘附在一起形成另外两个分支血管结构部分,制成至少具有2个树杈形分支的中空纤维束,从而形成具有分支血管单元雏形的血管结构化的中空水凝胶纤维;c. 在所述步骤b中制备的分支血管单元雏形形成后,将经过弯折后制备的血管结构化的中空水凝胶纤维放入三聚磷酸钠溶液中,使血管结构化的中空水凝胶纤维未发生交联的壳聚糖表面剩余部分与三聚磷酸钠发生交联反应,形成表面完全交联的血管结构化的中空水凝胶纤维;d.将在所述步骤c中制备的完全交联后的血管结构化的中空水凝胶纤维的对应的人字形弯折部分的头部采用医用微创手术刀进行剪切去除,露出人字形中空水凝胶纤维弯折重叠部分,并露出人字形中空水凝胶纤维的并排粘附的多根中空纤维的中空通道口;e. 在所述步骤d中制备的露出的多根中空纤维中间的重叠管壁部分具有一定重叠管壁宽度,在此重叠管壁宽度范围内沿着任意相邻的两根中空纤维中间的重叠管壁部分长度延伸方向采用微创手术刀再次进行剪切,将重叠管壁部分剪切出一定的深度,使此深度不大于重叠管壁部分长度,打通任意相邻的两根中空纤维中间的间隔,使中空纤维中间的重叠管壁部分的所有中空纤维的侧壁互通形成分支血管结构的主血管,使血管结构化的中空水凝胶纤维的分叉部分的中空纤维管段作为分支血管,形成具有分支血管结构的主血管,最终制成分支血管单元。
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