【CN110201223A】一种合成高分子与天然细胞外基质复合材料、人工血管及其制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910230829.3

(22)申请日 2019.03.26

(71)申请人 南开大学

地址 300071 天津市南开区南开大学分子

生物学研究所

(72)发明人 孔德领　董显豪　朱美峰　

(74)专利代理机构 北京劲创知识产权代理事务

所(普通合伙) 11589

代理人 张铁兰

(51)Int.Cl.

A61L 27/18(2006.01)

A61L 27/36(2006.01)

A61L 27/50(2006.01)

A61L 27/56(2006.01)

A61L 27/58(2006.01)

(54)发明名称

一种合成高分子与天然细胞外基质复合材

料、人工血管及其制备方法

(57)摘要

本发明涉及可降解合成高分子与天然细胞

外基质复合材料、人工血管及其制备方法。其制

备过程中的可降解合成高分子组分可选择一种

或多种材料配比，可通过静电纺丝、湿法纺丝、熔

融纺丝、3D打印、浇筑、相分离、粒子沥滤等多种

技术制备成具有不同纤维直径、不同纤维排布、

不同孔径、不同孔结构的支架材料。其中的天然

细胞外基质组分其来源广泛，可选择不同种动物

来源的血管组织(如猪、牛的动脉、静脉等)或者

人类捐献者的血管组织(如脐带等)，并且可根据

需求灵活调整其成分与含量。通过该制备技术制

得的复合材料与人工血管既具有良好的力学性

能、可控的空间结构及适宜的降解速度，又具有

极佳的生物相容性与生物诱导活性。本发明的制

备工艺简单，可控性高，条件温和，适合大规模工

业化生产。权利要求书2页 说明书8页 附图4页CN 110201223 A 2019.09.06

C N 110201223

A

权　利　要　求　书1/2页CN 110201223 A

1.一种可降解合成高分子与天然细胞外基质复合材料，其特征在于，以质量分数计，包括：细胞外基质(ECM)1份、合成高分子化合物0.1-10份。

2.如权利要求1所述的可降解合成高分子与天然细胞外基质复合材料，其特征在于，所述合成高分子化合物包括聚己内酯(PCL)、聚(丙交酯-己内酯)共聚物(PLCL)、聚氨基甲酸酯(PU)、聚癸二酸甘油酯(PGS)、聚对二氧六环己酮(PDS)、聚乙醇酸(PGA)、聚丙交酯(PLA)、聚(丙交酯-乙醇酸)共聚物(PLGA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚乙二醇(PEO)等中至少一种或几种的任意比例混合物。

3.一种人工血管，其特征在于，使用权利要求1-2任意一项所述可降解合成高分子与天然细胞外基质复合材料制备。

4.一种人工血管的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，配置：将配方量的细胞外基质与溶剂混合，并分散均匀，后加入配方量的合成高分子化合物，并分散均匀，制成混合液；

步骤2，定型：将所述混合液利用定型方法定型，制得人工血管。

5.如权利要求4所述的人工血管的生产方法，其特征在于，所述溶剂采用四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸、丙酮、三氟乙醇、六氟异丙醇中至少一种或几种的任意比例混合物；所述步骤1种细胞外基质的浓度为0.001-1.0g/ml(细胞外基质质量/溶剂体积)；所述定型方法采用静电纺丝、湿法纺丝、熔融纺丝、3D打印、相分离、粒子沥滤方法；所述人工血管的生产方法制成的人工血管直径为0.5-20mm。

6.如权利要求4所述的人工血管的生产方法，其特征在于，所述定型方法采用静电纺丝或湿法纺丝时，所述步骤2按照如下方式进行：将步骤1所述的混合液装入注射器中，将注射器安装在微量注射泵上，调整注射泵推进速度、接收器直径、接收器表面形貌、接收器转速和移动速度等参数来调控所获得纤维的直径、纤维之间的角度和表面形貌，从而制得制得单根纤维直径为0.3-30μm的纤维管状支架。

7.如权利要求4所述的人工血管的生产方法，其特征在于，所述定型方法采用熔融纺丝或3D打印时，所述步骤2按照如下方式进行：将步骤1所述的混合液中溶剂去除，得到均匀分散有ECM粉末的聚合物复合材料，将所述复合材料添加到恒温加热料筒里，升温使所述复合材料融化后，通过调节料筒的三维(x、y、z轴)移动轨迹、料筒推进活塞速度、针头粗细、接收棒转速和横向移动速度等参数来调控微米纤维直径、以及纤维之间的角度从而制得直径为10-50μm的取向纤维管状支架。

8.如权利要求4所述的人工血管的生产方法，其特征在于，所述定型方法采用相分离方法时，所述步骤2按照如下方式进行：将步骤1所述的混合液浇筑于特制模具中，控制温度并冷却，使所述混合液发生相分离，再将所得到的双连续聚合物相及溶剂相淬火而形成两相固体，再通过升华和/或溶剂置换的方式除去固相中的溶剂，通过控制淬火时间与分相机理，从而得到多孔管状支架。

9.如权利要求4所述的人工血管的生产方法，其特征在于，所述定型方法采用粒子沥滤方法时，所述步骤2按照如下方式进行：将将所需粒径的致孔剂(不溶于混合溶液)颗粒均匀地分散在步骤1所述的混合液中，通过调整致孔剂的量和大小调节孔隙率和孔径；然后将其浇筑于特制模具中，待溶剂挥发后，采用真空和/或冷冻干燥方法去除混合物中的残余溶剂，即可获得干燥的分散有ECM粉末及致孔剂的聚合物复合材料；再采用沥滤溶剂(不溶解

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