紡織基明膠水凝膠小口徑人工血管材料初探.pdf

1、隨著人口老齡化和人們生活水平的提高，血管疾病的發(fā)病率日漸增加。人工血管置換是目前治療血管疾病最為直接有效的手段。人工血管在大、中直徑動(dòng)脈的置換和搭橋手術(shù)中的應(yīng)用已相當(dāng)成功，但是當(dāng)需手術(shù)的血管直徑較?。ǖ陀?mm）或血流速度較低時(shí)，采用人工血管作為替代物的手術(shù)一直未獲得滿意的效果。
　　紡織材料由于其易加工、力學(xué)性能良好、內(nèi)直徑可控等特點(diǎn)，近幾年來(lái)有滌綸、真絲、聚氨酯、膨化聚四氟乙烯等紡織材料的研究，這類材料的生物相容性尚不夠理想，

2、常常需要對(duì)其表面進(jìn)行改性處理。水凝膠是組織工程廣泛應(yīng)用的一種材料，它為三維網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)，含有大量的水分，類似于細(xì)胞外基質(zhì)，生物相容性優(yōu)異。因此本課題探索水凝膠涂覆固定在紡織基管狀物表面的成型可行性并認(rèn)識(shí)其基本性能，為最終獲得符合小口徑人工血管要求的理想的力學(xué)性能及生物相容性奠定基礎(chǔ)。
　　本課題第一部分:通過(guò)對(duì)明膠水凝膠制備條件的探索，制備出一種環(huán)氧化合物PGDE交聯(lián)明膠水凝膠，并對(duì)其性能進(jìn)行了表征。制備條件探討結(jié)果為:溫度60℃

3、，催化劑NaCl濃度為2％，明膠濃度≥6％，明膠與PGDE質(zhì)量比為1-4。紅外光譜顯示:PGDE以兩端開(kāi)環(huán)的方式交聯(lián)到明膠分子中。SEM顯示:明膠經(jīng)PGDE交聯(lián)之后，孔隙尺寸更小，結(jié)構(gòu)更加致密。溶脹及力學(xué)測(cè)試表明:與純明膠水凝膠相比，PGDE交聯(lián)明膠水凝膠溶脹率更小，壓縮回彈性好，剛性降低，柔韌性增加，強(qiáng)力提高;PGDE交聯(lián)明膠水凝膠的力學(xué)性能與京尼平交聯(lián)明膠水凝膠、EDC交聯(lián)明膠水凝膠在相同的數(shù)量級(jí)內(nèi)，PGDE交聯(lián)明膠凝膠的回彈性較京

4、尼平交聯(lián)明膠高。生物相容性評(píng)價(jià)結(jié)果顯示水凝膠具有良好的血液相容性。
　　本課題第二部分:為了初步探討濕態(tài)情況下，織物和凝膠的結(jié)合狀況及兩者復(fù)合之后的力學(xué)性能，制備了紡織基明膠水凝膠平面材料。首先，設(shè)計(jì)并加工了紡織基明膠水凝膠材料成型用模具，然后采用紡織基布以及遴選的較優(yōu)的明膠水凝膠工藝，研究了基本復(fù)合成型工藝。紡織基明膠水凝膠材料力學(xué)性能結(jié)果顯示:紡織基凝膠材料的拉伸強(qiáng)力值主要為織物貢獻(xiàn)，具有適當(dāng)親水性和孔隙率的織物，有利于提高織

5、物和水凝膠之間的結(jié)合力。
　　本課題第三部分:基于自主設(shè)計(jì)加工的管狀模具，并在紡織基明膠水凝膠平面材料探索結(jié)果的基礎(chǔ)上，成功制備出濕態(tài)紡織基明膠水凝膠小口徑人工血管材料，并對(duì)其形貌及基本力學(xué)性能進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示:管壁較均勻光滑，水凝膠和紡織材料結(jié)合良好，彈性回復(fù)率90％以上，順應(yīng)性值為1.03-2.16％/100mmHg，雖低于天然血管(人體股動(dòng)脈順應(yīng)性值為3.8-6.5％/100mmHg)，但高于目前臨床上使用的機(jī)織Dacr