一種生物可降解支架的製作方法
2023-10-06 22:22:54
專利名稱：一種生物可降解支架的製作方法
技術領域：
本申請涉及醫療器械技術領域，特別是涉及一種生物可降解支架。
背景技術：
隨著對生物可降解材料研究的逐步深入，目前，其各方面的性能比較適合於製備新型生物可降解支架，而目前也有相當多的研究機構在進行著生物可降解支架的研製和實驗。從一些臨床數據顯示生物可降解支架顯示出良好的臨床效果，在物理性能和輸送性能上逐漸接近金屬支架，相對於金屬支架，其擁有更好的生物相容性、載藥性能，並且在完成治療後逐漸降解，因而擁有巨大的潛力和發展前景。受冠狀動脈的形狀和直徑的限制，治療冠脈狹窄的支架一般都是球囊擴張式，即將支架預壓到輸送系統的球囊上，通過輸送系統將支架送到冠脈狹窄處，並通過擴張球囊來實現支架的釋放，隨後輸送系統撤出患者體外，支架保留在冠脈中支撐血管，防止血管的塌陷。為避免球囊過度擴張造成血管內皮的撕裂，醫生在選擇支架的規格時往往遵循支架標稱內徑/血管內徑=1.0 1. 1的比例，這就要求在球囊內的壓力洩除後支架的擴張回縮率越小越好，否則就會造成支架的塌陷、移位，引起新的危害。支架的擴張回縮率不僅與支架的結構有關，而且與支架的材質也有很大的關係。生物可降解支架的材料之一是生物可降解聚合物，與金屬材料相比，聚合物的力學性能，如屈服強度、彈性模量都很低。在應力-應變曲線上，聚合物發生彈性形變的應變範圍遠大於金屬，對支架來說，就是在相同的球囊擴張條件下，金屬支架以塑性形變為主， 而生物可降解支架以彈性形變為主，當球囊洩壓後生物可降解支架的擴張回縮率遠遠大於金屬支架，即生物可降解支架的高回彈率勢必會引起支架塌陷、移位等嚴重後果，進而導致支架內再狹窄。因此如何降低生物可降解支架擴張後的回縮率，是當前首要解決的問題。
發明內容
有鑑於此，本申請實施例提供一種生物可降解支架，可以有效地降低生物可降解支架擴張後的回縮率，避免了由於生物可降解支架的高回縮率引起支架塌陷、移位進而導致支架內再狹窄的問題。為了實現上述目的，技術方案如下一種生物可降解支架，包括由可降解材料製成的支架主體，所述支架主體中分布有若干磁性粒子。優選地，所述磁性粒子的材料包括可在交變磁場作用下產生熱量的材料。優選地，所述可在交變磁場作用下產生熱量的材料具體包括Y -Fe2O3、Fe3O4, Ni、 Co、Fe、FeCo, NiFe, CoFeO, NiFeO 和 / 或 MnFeO。優選地，所述磁性粒子的直徑在納米級。優選地，所述磁性粒子的直徑在10 lOOnm。
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優選地，所述磁性粒子與所述支架主體中的可降解材料的質量比例為1 10 1 100。優選地，所述磁性粒子外面包覆有修飾性膜。優選地，所述修飾性膜的材料包括矽烷偶聯劑、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯醯胺以及它們的共聚物、多肽和嵌段共聚多肽、 明膠、支鏈澱粉、葡聚糖、脫乙醯殼多糖和磷酸膽鹼、多巴胺和/或Si02。優選地，還包括塗覆在所述支架主體內周的生物可降解材料內塗層。優選地，所述內塗層中分布有若干磁性粒子。優選地，所述可降解材料包括聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物、聚己內酯、聚二氧六環酮、聚酸酐和/或酪氨酸聚碳酸酯。優選地，該生物可降解支架還包括塗覆在所述支架本體外周的外塗層。優選地，所述外塗層內包含有藥物。一種生物可降解支架，包括由可降解材料製成的支架主體，還包括塗覆在所述支架主體內周的生物可降解材料內塗層，且所述內塗層中分布有若干磁性粒子。優選地，該生物可降解支架還包括塗覆在所述支架主體外周的外塗層。優選地，所述外塗層內包含有藥物。由以上本申請實施例提供的技術方案可見，該生物可降解支架在其生物可降解聚合物中加入磁性納米粒子，在擴張後，通過外部的交變磁場，使得生物可降解支架內的磁性納米粒子升溫發熱，從而實現對支架的局部加熱，使支架發生熱塑性形變，待支架冷卻後即可固定成形。並且外部交變磁場加熱的方式具有加熱點集中、加熱溫度可控、對周圍環境組織損傷小的優點，因此本申請實施例提供的該生物可降解支架可以有效地降低擴張後的回縮率，避免了由於生物可降解支架的高回縮率引起支架塌陷、移位進而導致支架內再狹窄的問題。此外，該生物可降解支架植入人體後，隨著支架逐步降解，磁性納米粒子也可以被逐步釋放，並且被人體吸收並排除體外，安全可靠。
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下， 還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請實施例提供的生物可降解支架的結構示意圖；圖2為本申請實施例一提供的支架杆的橫截面圖；圖3為本申請實施例二提供的一種支架杆的橫截面圖；圖4為本申請實施例二提供的另一種支架杆的橫截面圖；圖5為本申請實施例二提供的第三種支架杆的橫截面圖；圖6為本申請實施例三提供的一種支架杆的截面圖；圖7為本申請實施例四提供的另一種支架杆的橫截面圖；圖8為本申請實施例的生物可降解支架在擴張時的示意圖。
具體實施例方式為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本申請保護的範圍。圖1為本申請實施例提供的一種生物可降解支架的結構示意圖。如圖1所示，該生物可降解支架包括由可降解材料製成的支架主體1，其中支架本體1的結構為由若干個支架杆2組成的管形網狀結構，製備支架主體1所用的可降解材料包括但不限於聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物、聚己內酯、聚二氧六環酮、 聚酸酐、酪氨酸聚碳酸酯中的一種或多種。實施例一在本申請實施例中，在支架主體1中分布有若干磁性粒子3。如圖2所示，為本申請實施例一提供的支架杆的橫截面圖，圖中若干磁性粒子3均勻分布在支架主體1中，其主要材料為可在交變磁場作用下產生熱量的材料，包括但不局限於 Y _Fe203、Fe3O4, Ni、Co、Fe、FeCo, NiFe, CoFeO, NiFeO, MnFeO 中的一種或多種。另外本申請實施例中，磁性粒子3的直徑在納米級，優選直徑在10 lOOnm，並且磁性粒子3與支架主體1中的可降解材料的質量比例為1 10 1 100。為了提高磁性粒子3的生物相容性和可分散性，在本申請實施例中優選地，採用修飾性材料對磁性粒子3的表面進行修飾，在磁性粒子3表面形成修飾性膜，修飾性材料包括但不局限於矽烷偶聯劑、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯醯胺以及它們的共聚物、多肽和嵌段共聚多肽、明膠、支鏈澱粉、葡聚糖、脫乙醯殼多糖和磷酸膽鹼、多巴胺、S^2中的一種或多種。實施例二 如圖3所示，為本申請實施例提供的一種支架杆橫截面圖，在實施例一的基礎上， 該生物可降解支架還包括塗覆在支架主體1內周的生物可降解材料內塗層4。內塗層4的可降解材料同實施例一中支架本體1的材料一樣，包括但不局限於聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物、聚己內酯、聚二氧六環酮、聚酸酐、酪氨酸聚碳酸酯中的一種或多種。在本申請實施例中，優選地，如圖4所示，在內塗層4中也分布有若干磁性粒子3， 並且若干磁性粒子3均勻分布在內塗層4中。在本申請其他實施例中，如圖5所示，該生物可降解支架還包括塗覆在支架本體 1外周的生物可降解材料外塗層5，在外塗層5中可以加入藥物，在支架植入人體後，可以持續地向血管壁細胞釋放藥物，用於治療血管狹窄，本申請實施例，外塗層中含有的藥物為本領域技術人員所熟知的活性藥物，包括但不局限於抗凝血劑、抗癌藥物、微生物免疫抑制劑、激素和/或其它抗血管再狹窄藥物，優選為雷帕黴素。實施例三圖6為本申請實施例三提供的一種支架杆橫截面圖。如圖6所示，該生物可降解支架包括由可降解材料製成的支架主體1和塗覆在所述支架主體內周的生物可降解材料內塗層4，並且內塗層4中分布有若干磁性粒子3。本申請實施例中，支架主體1和內塗層4中的可降解材料與之前實施例中可降解材料相同，磁性粒子3也與之前的實施例中的相同。在本申請其他實施例中，如圖7所示，該生物可降解支架還包括塗覆在支架本體 1外周的生物可降解材料外塗層5，同樣在外塗層5中可以加入藥物，在支架植入人體後，可以持續地向血管壁細胞釋放藥物，用於治療血管狹窄。圖8為使用本申請實施例的生物可降解支架的手術示意圖。如圖7所示，圖中6為本申請實施例提供的生物可降解支架、7為球囊，8為血管壁，9為外部交變磁場設備。在輸送前，首先將生物可降解支架6壓握在球囊7上，然後通過球囊7將生物可降解支架6輸送到人體血管的病變處，再向球囊7內加壓，使生物可降解支架6擴張至目標直徑，在保持球囊7內壓力的時間內，開啟外部的交變磁場設備9，使得生物可降解支架6內部的磁性粒子由於磁滯作用產生了，進而對支架本體的材料進行加熱，使材料溫度升至玻璃化轉變溫度，發生熱塑性形變，最後關閉外部交變磁場設備9，使生物可降解支架6在人體內冷卻至室溫，且等固定成型後，對球囊7進行洩壓並撤出，完成手術。採用交變磁場對磁性粒子進行加熱，這種加熱方式加熱點集中，對周圍組織環境損傷小，並且通過調節交變磁場還可以自由控制加熱溫度。通過實驗研究，本申請實施例提供的生物可降解支架在擴張後加熱並在體內冷卻固定成型，支架擴張後的回縮率可以降低到5%以下，甚至可以達到1 2%。由以上本申請實施例提供的技術方案可見，該生物可降解支架在其生物可降解聚合物中加入磁性納米粒子，在擴張後，通過外部的交變磁場，使得生物可降解支架內的磁性粒子升溫發熱，從而實現對支架的局部加熱，使支架發生熱塑性形變，待支架冷卻後即可固定成形。並且外部交變磁場加熱的方式具有加熱點集中、加熱溫度可控、對周圍環境組織損傷小的優點，因此本申請實施例提供的該生物可降解支架可以有效地降低擴張後的回縮率，避免了由於生物可降解支架的高回彈率引起支架塌陷、移位進而導致支架內再狹窄的問題。此外，該生物可降解支架植入人體後，隨著支架逐步降解，其內的磁性納米粒子也可以被逐步釋放，並且被人體吸收並排除體外，安全可靠。為了進一步理解本申請，下面結合具體實施案例對本申請提供的生物可降解支架進行詳細描述。實施案例一將粒徑為20nm大小的!^e3O4磁性納米粉料加入到PLLA (聚左旋乳酸)粒料中，混合均勻並擠出得到管材，再由雷射雕刻技術加工成得到如實施例一中所描述的生物可降解支架，如圖2所示；該支架不經塗層處理，支架中磁性納米粉料質量佔支架重量的1/10。用球囊將支架擴至外徑3. 5mm,置於外部交變磁場中加熱5 20s，使支架的溫度升至PLLA材料玻璃化轉變溫度以上，撤掉交變磁場，待材料冷卻到玻璃化轉變溫度以下後將球囊洩壓並撤去球囊，支架最終外徑接近3. 5mm，支架徑向回縮率在1 2%。實施案例二 將粒徑為IOOnm大小的狗304磁性納米粉料加入到PLGA (左旋乳酸-乙醇酸共聚CN 102371006 A
說明書
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物)粒料中，混合均勻並擠出得到管材，再經雷射雕刻技術加工得到如實施例二所描述的生物可降解支架，如圖4所示；將粒徑為IOOnm大小的!^e3O4磁性納米粉料加入到水楊酸聚酸酐中噴塗在該支架內表面上形成內塗層；在支架的外表面上噴塗含有阿斯匹林等藥物的 PLGA材料形成支架的外塗層。磁性納米粉料質量佔支架重量的1/50。用球囊將支架擴至外徑3. 5mm,置於交變磁場中加熱5 20s，支架溫度升至PLGA材料的玻璃化轉變溫度以上，撤掉交變磁場，待材料冷卻到玻璃化轉變溫度以下後將球囊洩壓並撤去球囊，支架最終外徑接近3. 5mm,支架徑向回縮率1 2 %。實施案例三將水楊酸聚酸酐材料擠出得到管材，再經雷射雕刻技術加工得到如實施例三所描述的生物可降解支架，如圖6所示；在該支架的外表面上噴塗含有雷帕黴素(Rapamycin)及其衍生物等藥物的PLGA材料形成支架的外塗層；在支架的內表面浸塗混有粒徑為SOnm的 Y -Fe2O3磁性納米粉料的PLGA材料，形成支架的內塗層。支架中納米粉料質量佔支架重量的1/100。用球囊將支架擴至外徑3. 5mm,置於交變磁場中加熱5 20s，支架溫度升至酪氨酸聚碳酸酯聚合物材料的玻璃化轉變溫度以上，撤掉交變磁場，待材料冷卻到玻璃化轉變溫度以下後將球囊洩壓並撤去球囊，支架最終外徑接近3. 5mm，支架徑向回縮率1 2%。以上所述僅是本申請的優選實施方式，使本領域技術人員能夠理解或實現本申請。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本申請將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求
1.一種生物可降解支架，包括由可降解材料製成的支架主體，其特徵在於，所述支架主體中分布有若干磁性粒子。
2.根據權利要求1所述的生物可降解支架，其特徵在於，所述磁性粒子的材料包括可在交變磁場作用下產生熱量的材料。
3.根據權利要求2所述的生物可降解支架，其特徵在於，所述可在交變磁場作用下產生熱量的材料具體包括Y-Fe203、Fe304、Ni、Co、Fe、FeCo、NiFe、CoFe0、NiFe0 和 / 或 MnFeO。
4.根據權利要求3所述的生物可降解支架，其特徵在於，所述磁性粒子的直徑在納米級。
5.根據權利要求4所述的生物可降解支架，其特徵在於，所述磁性粒子的直徑在10 IOOnm0
6.根據權利要求5所述的生物可降解支架，其特徵在於，所述磁性粒子與所述支架主體中的可降解材料的質量比例為1 10 1 100。
7.根據權利要求1所述的生物可降解支架，其特徵在於，所述磁性粒子表面包覆有由修飾性材料形成的膜。
8.根據權利要求7所述的生物可降解支架，其特徵在於，所述修飾性材料包括矽烷偶聯劑、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯醯胺以及它們的共聚物、多肽和嵌段共聚多肽、明膠、支鏈澱粉、葡聚糖、脫乙醯殼多糖和磷酸膽鹼、多巴胺和/或Si02。
9.根據權利要求1-8任意一項所述的生物可降解支架，其特徵在於，還包括塗覆在所述支架主體內周的生物可降解材料內塗層。
10.根據權利要求9所述的生物可降解支架，其特徵在於，所述內塗層中分布有若干磁性粒子。
11.根據權利要求9所述的生物可降解支架，其特徵在於，所述可降解材料包括聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物、聚己內酯、聚二氧六環酮、聚酸酐和/或酪氨酸聚碳酸酯。
12.根據權利要求9所述的生物可降解支架，其特徵在於，還包括塗覆在所述支架本體外周的外塗層。
13.根據權利要求12所述的生物可降解支架，其特徵在於，所述外塗層內包含有藥物。
14.一種生物可降解支架，包括由可降解材料製成的支架主體，其特徵在於，還包括: 塗覆在所述支架主體內周的生物可降解材料內塗層，且所述內塗層中分布有若干磁性粒子。
15.根據權利要求14所述的生物可降解支架，其特徵在於，還包括塗覆在所述支架主體外周的外塗層。
16.根據權利要求15所述的生物可降解支架，其特徵在於，所述外塗層內包含有藥物。
全文摘要
本申請公開了一種生物可降解支架包括由可降解材料製成的支架主體，所述支架主體中分布有若干磁性粒子。該生物可降解支架在其生物可降解聚合物中加入磁性納米粒子，在擴張後，通過外部的交變磁場，使得生物可降解支架內的磁性納米粒子升溫發熱，從而實現對支架的局部加熱，使支架發生熱塑性形變，待支架冷卻後即可固定成形。並且外部交變磁場加熱的方式具有加熱點集中、加熱溫度可控、對周圍環境組織損傷小的優點，因此本申請實施例提供的該生物可降解支架可以有效地降低擴張後的回縮率，避免了由於生物可降解支架的高回縮率引起支架塌陷、移位進而導致支架內再狹窄的問題。
文檔編號A61L31/08GK102371006SQ20101025564
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月17日 優先權日2010年8月17日
發明者孟娟, 王一涵, 石秀鳳, 羅七一, 黃楚波 申請人:微創醫療器械(上海)有限公司