一種聚合物/角蛋白復合抗凝血血管組織工程支架的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種血管組織工程支架材料的制備，具體是涉及一種聚合物/角蛋白抗凝血血管組織工程支架的制備方法。
【背景技術】
[0002]人工合成血管和自體血管是目前臨床上小直徑(<6mm)血管移植物的主要來源。在實踐中人工合成血管存在植入后容易造成血栓形成、內膜增生、遠期通暢率不高等問題；自體血管受到供體來源、直徑及長度等限制，還無法滿足小直徑血管移植物的供給需求。組織工程血管為解決小直徑血管移植物來源提供了有效的途徑，制備可供細胞進行生命活動的支架并對支架材料進行生物學方面的評價是組織工程血管研宄的重要領域。
[0003]快速內皮細胞化策略可長效解決血管組織工程支架的血栓形成問題。原位血管組織工程支架策略能夠短期內行使血液輸送功能，長期隨著支架細胞內生長、自身降解，從而最終形成血管，這種策略是目前最理想的策略。
[0004]原位血管組織工程支架材料要求有一定的機械強度、良好的細胞相容性、良好的抗凝血性。支架表面內皮化既可以促進細胞生長，也可以改善血液相容性。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種聚合物/角蛋白復合抗凝血血管組織工程支架的制備方法，將提取的角蛋白與生物可降解聚合物共混紡絲制備復合纖維膜片，所制備的復合纖維膜片作為血管組織工程支架，利用角蛋白在血液環(huán)境中的原位催化或誘導內源性NO供體釋放NO的能力，從而實現(xiàn)NO釋放；進而提高支架的血液相容性和細胞相容性，抑制平滑肌生長，最終原位形成血管。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0007]一種聚合物/角蛋白復合抗凝血血管組織工程支架的制備方法，其特征在于，提取角蛋白并進行穩(wěn)定化改性；將改性后的角蛋白與生物可降解聚合物混合，采用靜電紡絲法制備所述的聚合物/角蛋白復合血管組織工程支架。
[0008]本發(fā)明所用的角蛋白來源為人或動物的毛發(fā)。
[0009]本發(fā)明中的生物可降解聚合物包括PCL(聚己內酯)、PLGA(聚乳酸-羥基乙酸共聚物)、PLA(聚乳酸)、PHA(聚羥基脂肪酸酯)、PHBV(3-羥基丁酸酯和3-羥基戊酸酯的共聚物)、生物可降解PU(聚氨酯)中的一種或者幾種。
[0010]具體地，本發(fā)明方法包括如下步驟:
[0011]步驟I)角蛋白的提取和改性:將人或動物的毛發(fā)洗凈后烘干，剪成小段，在pH值為8.0-9.0的還原液中溶脹I?2小時，然后在45?60°C攪拌反應至少12小時，過濾得到角蛋白溶液，透析2-3天；所得的角蛋白溶液中，加入過量的改性劑封端活潑的巰基，反應0.5-2天后，再次透析2-3天，凍干后得到棉花狀角蛋白；
[0012]步驟2)血管組織工程支架的制備:將步驟I)得到的改性后的角蛋白和可生物降解聚合物的混合物溶解在有機溶劑中形成混合溶液，采用轉筒接收器，靜電紡絲法制備管狀樣品，制得所述的聚合物/角蛋白復合血管組織工程支架。
[0013]上述步驟I)中，所述的還原液優(yōu)選為巰基乙醇或巰基乙酸、十二烷基硫酸鈉和尿素的混合液，所用毛發(fā)與還原液的質量體積比為1:50?1:100克/暈升。
[0014]上述步驟I)中，所述的改性劑選自碘代乙酸或(甲基)丙烯酸單體。
[0015]上述步驟2)中，所述的可生物降解聚合物包括PCL、PLGA、PLA、PHA、PHBV、生物可降解PU中的一種或者幾種。
[0016]上述步驟2)中，角蛋白和可生物降解聚合物的混合物中，所述的角蛋白所占質量百分比為5%?50%。
[0017]本發(fā)明的利用角蛋白構建血管組織工程支架的方法，制得的血管支架為有機高分子血管組織工程支架，主要用于原位法血管組織工程構建血管。角蛋白材料本身具有大量的雙硫鍵，在血液環(huán)境中雙硫鍵可以被部分還原，最終催化或誘導內源性NO供體釋放NO。角蛋白本身的蛋白質特性，注定其自身具有良好的細胞相容性。從人頭發(fā)提取的角蛋白，用于人體，還有抗免疫原性。NO是生物體內的一種信息分子，NO能夠有效防止血小板在正常血管壁上的粘附和活化，具有顯著的抗凝血效果。更加重要的是，NO還能夠抑制平滑肌細胞的增殖，有助于減少血管再狹窄。
[0018]本發(fā)明所述的方法，不僅用于原位血管組織工程支架制備，還可用于與血液接觸的其它醫(yī)療器械。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點在于:(I)角蛋白來源豐富，尤其是人發(fā)角蛋白；(2)角蛋白本身具有良好的細胞相容性；(3)角蛋白在血液環(huán)境中的原位催化或誘導內源性NO供體釋放NO，促進內皮細胞生長同時，抑制平滑肌細胞生長；(4)抗血栓形成；(5)生物可降解；(6)排異反應小。根據(jù)本發(fā)明方法制備抗血栓形成、生物可降解、組織和細胞相容性好、無免疫原性、具有一定的強度和生長性的支架，為小口徑血管組織工程支架的制備提供理論與實驗依據(jù)。
[0020]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。本發(fā)明的保護范圍并不以【具體實施方式】為限，而是由權利要求加以限定。
【附圖說明】
[0021]圖1本發(fā)明制備的聚合物/角蛋白復合膜片的SEM形貌圖；A)PCL，B)PCL/角蛋白。
[0022]圖2本發(fā)明制備的聚合物/角蛋白復合膜片的ATR-FTIR圖譜。
[0023]圖3本發(fā)明制備的聚合物/角蛋白復合膜片的細胞相容性。
[0024]圖4本發(fā)明制備的聚合物/角蛋白復合膜片的NO釋放能力。
【具體實施方式】
[0025]下面通過具體實施例對本發(fā)明所述的技術方案給予進一步詳細的說明，但有必要指出以下實施例只用于對
【發(fā)明內容】
的描述，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0026]實施例1
[0027]聚合物/角蛋白復合抗凝血血管組織工程支架的制備方法，依次包括以下步驟:
[0028]①角蛋白還原并穩(wěn)定化
[0029]人發(fā)經過堿和甲醇依次洗滌，除去油污。剪碎人發(fā)粗品(Ig)，放入燒瓶中，加入巰基乙醇(3g)，尿素(20g)，十二烷基磺酸鈉(1.5g)，溶脹I?2小時，加熱到50°C，反應12h。透析2天后，過濾得到角蛋白溶液。測定透析后角蛋白的巰基含量，根據(jù)體積計算得到巰基的總量，并加入過量的改性劑(碘代乙酸)穩(wěn)定巰基，避光常溫反應12小時，再次透析3天，凍干得到改性后的角蛋白。
[0030]②靜電紡絲構建血管組織工程支架
[0031]取聚合物PCL和角蛋白共混，其中角蛋白質量比例為10%，溶解于有機溶劑六氟異丙醇中形成聚合物溶液。優(yōu)化條件下，紡絲濃度為10%，紡絲電壓為10kV，接收板距離15cm，靜電紡絲