小口徑人造血管及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種小口徑人造血管，本發明還涉及一種制造小口徑人造血管的方 法，屬于生物技術領域。
【背景技術】
[0002] 人工血管在替代大動脈方面已取得滿意的效果，然而在中、小動脈和靜脈外科上， 尚難以滿足臨床的要求。小動脈和靜脈指直徑<6mm的血管。由于因其材料生物相容性不 佳導致的血栓形成和遠期通暢率低等原因，離實際應用還有很大的距離。
[0003] 血管壁的三層結構中，鄰近管腔最內層為內膜，主要是內皮細胞；它們不僅是介 于血管壁和血液之間的屏障結構，而且是體內一種代謝十分活躍的內分泌器官，能合成和 分泌多種生物活性物質，如分泌一氧化氮、前列環素等活性物質，可有效防止血栓形成，維 持血管收縮與舒張、凝血與抗凝血等平衡，在血管腔的表面形成一個抗凝血和抗血栓系統， 另外內皮細胞同血細胞一樣表面帶負電荷，因而具有抗血小板聚集、防止血液凝固和血栓 形成的作用，從而保持血液的正常流動和血管的長期通暢。人工血管與自體血管的主要區 別是無內皮細胞襯里，所以如何使人工血管內皮化顯然尤為重要。人工血管內表面不能自 發形成完整的內皮細胞覆蓋層有關，當血液與人造內腔接觸時，會引發血小板富集型血栓。 因此，目前人們在設想構建人造血管時都主要考慮如何提高其內皮覆蓋率或是直接使用可 塑性強的物質作為內膜。
[0004] 理想的人造血管應有良好的組織相容性、抗血栓性、物理穩定性、抗感染性和易使 用性，而優良的力學性能和良好的血液組織相容性，則是人造血管技術突破的關鍵。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種優良的力學性能和良好的血液組織相容性并且通暢 性好的小口徑人造血管。
[0006] 為達到此目的，本發明采用了如下技術方案：
[0007] -種小口徑人造血管，其特征在于：所述小口徑人造血管采用魚鰾材料制成，其口 徑范圍是約
[0008] 優選的，本發明的小口徑人造血管，還可以具有這樣的特征：
[0009] 其中，所述魚鰾取自鯉魚。
[0010] 另外，本發明的小口徑人造血管，還可以具有這樣的特征：
[0011] 其中，所述魚鰾取自鰱魚。
[0012] 另外，本發明的小口徑人造血管，還可以具有這樣的特征：
[0013] 其中，所述鯉魚的重量為4-4. 5kg。
[0014] 一種制備如權利要求1所述的人造血管的方法，其特征在于，包括以下步驟：原材 料預處理，取魚鰾，去除表面結締組織及血管，使用戊二醛溶液微壓固定；材料裁剪，將固定 后的材料裁剪成預定大小；縫合，將裁剪好的材料纏繞于支承件上，邊緣對齊并縫合，形成 所述人造血管。
[0015] 另外，本發明所提供的制備人造血的方法，還可以具有這樣的特征：其中，所述戊 二醛溶液的濃度為0.625%。
[0016] 另外，本發明所提供的制備人造血的方法，還可以具有這樣的特征：其中，所述預 定大小為1 5mm X 6mm 〇
[0017] 另外，本發明所提供的制備人造血的方法，還可以具有這樣的特征：其中，所述縫 合步驟采用8-0丙烯線進行所述縫合，針距為1mm。
[0018] 發明作用與效果
[0019] 根據本發明的小口徑人造血管，由于其采用了魚鰾材料作為制作材料，經過實驗 證明由其制成的小口徑人造血管與傳統的使用牛心包制成的人造血管相比，具有更好的力 學特性，更好的熱穩定性，更好的血管新生內膜覆蓋，更佳的通暢性，更好的血液相容性，無 鈣化，無血管瘤形成。
【附圖說明】
[0020] 圖1是新鮮及交聯處理后的魚鰾的周、縱向單抽拉伸試驗的應力-應變曲線；
[0021] 圖2是新鮮及交聯處理魚鰾與牛心包的周、縱向力學指標比較結果；
[0022] 圖3是戊二醛交聯處理后的魚鰾周、縱向和牛心包ε f值比較結果；
[0023] 圖4是新鮮及交聯后魚鰾DSC曲線；
[0024] 圖5是使用魚鰾材料制備好的人造血管；
[0025] 圖6是人造血管植入之后的后續實驗的總實驗流程圖；
[0026] 圖7是魚鰾和牛心包增厚的對比圖；
[0027] 圖8是掃描電鏡觀察結果的內皮細胞覆蓋情況圖；
[0028] 圖9是人造血管Von Kossa染色結果；以及
[0029] 圖10是通暢人造血管管腔中段HE、VB染色結果。
【具體實施方式】
[0030] 以下結合附圖來說明本發明的【具體實施方式】。
[0031] 實施例中所使用的試劑的配制
[0032] 1、0· 01mol/L 磷酸鹽緩沖液（PBS) :NaC18. 00g, KC10. 20g, Na2HP04. 12g, H203. 2 2g, KH2P0 40. 20g溶于900ml去離子水內，PH值調整至7. 35,加入去離子水，體積調整至 1000 ml后，過濾消毒，分裝后4°C保存。
[0033] 2、0. 625%戊二醛溶液：量取25%戊二醛溶液25ml，溶于975mlPBS緩沖液中，過濾 消毒，分裝后4°C保存。
[0034] 3、0. 2%戊二醛溶液：量取25%戊二醛溶液8ml，溶于992mlPBS緩沖液中，過濾消 毒，分裝后4°C保存。
[0035] 4、肝素溶液：肝素鈉1支（12500U)加之250ml生理鹽水。4°C冰箱保存。
[0036] 5、0. 3%戊巴比妥鈉溶液：1. 2g戊巴比妥鈉粉，生理鹽水定容至40ml。4°C冰箱保 存備用。
[0037] 6、1 %硝酸銀溶液：硝酸銀Ig加蒸餾水至100mL。
[0038] 7、3%硫代硫酸鈉溶液：硫代硫酸鈉 3g，蒸饋水加至100ml。
[0039] 8、0.0 lM檸檬酸緩沖液（pH6. 0±0.1 ) :A液：0.1 M檸檬酸：取21. Olg檸檬酸加水至 lOOOmL，B液：0.1 M檸檬酸三鈉：2. 94g檸檬酸三鈉加水至1000ml，取A液9ml和B液41ml 加 450ml蒸饋水（調pH至6· 0±0· 1)。
[0040] 9、DSC 溶液：4% 甲醛溶液 40ml，22 % 乙醇溶液 220ml，tween-80 試劑 12ml，用 ddH20 定容至 1000ml。
[0041] 一、取材
[0042] 1.實驗組取材
[0043] 蘇州市陽澄湖漁場挑選重量4-4. 5kg的野生活鯉魚，敲擊處死，立即剖開腹部；獲 取魚鰾并迅速置于無菌冰生理鹽水中；取魚鰾前部分并仔細除去表面附著脂肪及血管組 織；冰生理鹽水漂洗3次，每次10分鐘；冰生理鹽水中保存立即送至實驗室；將新鮮魚鰾平 鋪固定完全浸沒于新鮮配置0.625%戊二醛溶液中，室溫下，48小時；按周向、縱向裁剪成 中間部分長lcm、寬0. 7cm的啞鈴形狀；0. 2 %戊二醛溶液中室溫保存備用。
[0044] 2.對照組取材：戊二醛交聯處理的小牛心包拉力樣本
[0045] 蘇州市陽澄湖小牛屠宰場獲得初生小牛；放血處死；立即開胸；獲取完整心包膜 并迅速置于無菌冰生理鹽水中；仔細除去表面附著脂肪結締組織；魚鰾作為新型心血管外 科手術生物材料的試驗研究；冰生理鹽水漂洗3次，每次10分鐘；冰生理鹽水中保存立即 送至實驗室；與魚鰾同法固定，完全浸沒于新鮮配置0. 625%戊二醛溶液中，室溫，48小時； 向心方向裁剪成中間部分長lcm、寬0. 7cm的啞鈴形狀；0. 2%戊二醛溶液中室溫保存備用。
[0046] 以上樣本均留取新鮮樣本并裁剪成相同形狀作為參照組。
[0047] 二、檢測物理性能
[0048] (一）單軸拉伸試驗
[0049] 試驗目的
[0050] (1)由預試驗中新鮮魚鰾組織學染色、透射電鏡結果表明，魚鰾是由豐富的膠原纖 維和彈力纖維組成的膜性結構。Victoria blue-van Gieson(維多利亞藍-苦味酸酸性復 紅）染色可見魚鰾膠原纖維排列規則有序，較致密，其中分布彈力纖維，排列致密。透射電 鏡顯示膠原纖維主要呈周向排列，并可見完整彈力纖維及斷端，推測彈力纖維在周向和縱 向均有分布。戊二醛交聯劑主要通過對膠原纖維進行交聯固定，提高其力學強度，但無法交 聯彈力纖維，單軸拉伸試驗即通過比較新鮮及交聯后魚鰾各項力學指標，驗證膠原纖維分 布特點。
[0051] (2)戊二醛處理后的牛心包已作為目前臨床應用的主要生物瓣膜材料，本試驗也 通過單軸拉伸試驗測定戊二醛交聯后的牛心包力學參數，并與同樣處理的魚鰾進行比較。
[0052] (二）主要力學參數的定義和計算原理
[0053] (1)阿爾曼西應變（Almansi strain, ε ):該參數為如圖IA所示的應力-應變曲 線中橫軸的讀數。通過相對拉伸比（stretch ratio) λ經由公式ε =〇·5*(1_λ 2)計算 得來，其中，λ = 1/1。，表示某一時刻試樣的拉伸長度相對于其無張力下的初始長度的相對 位移比率。上述公式中，1為拉伸試驗過程中某個時間點試樣的瞬時長度,1。為試樣的初始 長度。
[0054] (2)柯西應力（Cauchy stress, 〇 ):該參數為如圖IA所示的應變-應力曲線中縱 軸的讀數。表示拉伸過程中某一時刻力學試樣單位截面積上所承受的載荷大小（N/cm2)，經 由拉壓力傳感器記錄到的某時刻瞬時應力載荷乘以此時的相對位移。比率λ =1/1。(1為 拉伸試驗過程中某個時間點試樣的瞬時長度，Ic為試樣的初始長度），再除以試樣的初始厚 度和寬度的乘積獲得，計算公式為σ = (F* λ)八￥。襯。)。其中，F為瞬時應力載荷，《。和、 分別為試樣的初始寬度和厚度。由于本實驗材料是變形材料，所以在拉伸過程中，沿拉力方 向顯著拉長變形的同時橫截面積隨拉長而減少。如假設泊松比為0.5,管壁在拉伸過程中體 積相對恒定，因此某一時刻試樣對應的瞬時橫截面積應為S = (?。襯。*1。)/1，簡化得到3 = (w0*t(j)A。因此，σ = (F*X)/(W()*t。）=FzT(Wt^ttJ)A] =F/S，即某一時刻試樣所承受 的瞬時應力大小。
[0055] ⑶彈性模量（Elastic modulus，M):該參數為如圖IA所示的應變-應力曲線中， 具體某一點對應的斜率值，以及圖1-3的彈性模量-應力曲線中縱軸的讀數。M表示在該 應變程度時，單位應變所對應的單位面積所承受應力變化。
[0056] (4)屈服點（Yield point):即組織毀損點（Failure point):在如圖IB所示的 正常生物材料的應力-彈性模量曲線上，我們可以發現該曲線由兩部分組成，前面一部分 其X和y軸數據呈線性關系，表示在單位面積在承受該范圍內的載荷時，等量應力的增加將 伴隨等量彈性模量的增加，二者呈線性正比關系，提示在材料拉伸并承受載荷的初始階段， 其主要表現出的力學特性是組織微觀結構完好的情況下所具有的正常拉伸-彈性模量關 系。而在該曲線的后半部分，應力和彈性模量的增加不再呈現線性的增長關系，具體表現 為：應力即使再進