专利名称：一种生物可降解支架的制作方法
技术领域：
本申请涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种生物可降解支架。
背景技术：
随着对生物可降解材料研究的逐步深入，目前，其各方面的性能比较适合于制备新型生物可降解支架，而目前也有相当多的研究机构在进行着生物可降解支架的研制和实验。从一些临床数据显示生物可降解支架显示出良好的临床效果，在物理性能和输送性能上逐渐接近金属支架，相对于金属支架，其拥有更好的生物相容性、载药性能，并且在完成治疗后逐渐降解，因而拥有巨大的潜力和发展前景。受冠状动脉的形状和直径的限制，治疗冠脉狭窄的支架一般都是球囊扩张式，即将支架预压到输送系统的球囊上，通过输送系统将支架送到冠脉狭窄处，并通过扩张球囊来实现支架的释放，随后输送系统撤出患者体外，支架保留在冠脉中支撑血管，防止血管的塌陷。为避免球囊过度扩张造成血管内皮的撕裂，医生在选择支架的规格时往往遵循支架标称内径/血管内径=1.0 1. 1的比例，这就要求在球囊内的压力泄除后支架的扩张回缩率越小越好，否则就会造成支架的塌陷、移位，引起新的危害。支架的扩张回缩率不仅与支架的结构有关，而且与支架的材质也有很大的关系。生物可降解支架的材料之一是生物可降解聚合物，与金属材料相比，聚合物的力学性能，如屈服强度、弹性模量都很低。在应力-应变曲线上，聚合物发生弹性形变的应变范围远大于金属，对支架来说，就是在相同的球囊扩张条件下，金属支架以塑性形变为主， 而生物可降解支架以弹性形变为主，当球囊泄压后生物可降解支架的扩张回缩率远远大于金属支架，即生物可降解支架的高回弹率势必会引起支架塌陷、移位等严重后果，进而导致支架内再狭窄。因此如何降低生物可降解支架扩张后的回缩率，是当前首要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种生物可降解支架，可以有效地降低生物可降解支架扩张后的回缩率，避免了由于生物可降解支架的高回缩率引起支架塌陷、移位进而导致支架内再狭窄的问题。为了实现上述目的，技术方案如下一种生物可降解支架，包括由可降解材料制成的支架主体，所述支架主体中分布有若干磁性粒子。优选地，所述磁性粒子的材料包括可在交变磁场作用下产生热量的材料。优选地，所述可在交变磁场作用下产生热量的材料具体包括Y -Fe2O3、Fe3O4, Ni、 Co、Fe、FeCo, NiFe, CoFeO, NiFeO 和 / 或 MnFeO。优选地，所述磁性粒子的直径在纳米级。优选地，所述磁性粒子的直径在10 lOOnm。
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优选地，所述磁性粒子与所述支架主体中的可降解材料的质量比例为1 10 1 100。优选地，所述磁性粒子外面包覆有修饰性膜。优选地，所述修饰性膜的材料包括硅烷偶联剂、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、聚丙烯酰胺以及它们的共聚物、多肽和嵌段共聚多肽、 明胶、支链淀粉、葡聚糖、脱乙酰壳多糖和磷酸胆碱、多巴胺和/或Si02。优选地，还包括涂覆在所述支架主体内周的生物可降解材料内涂层。优选地，所述内涂层中分布有若干磁性粒子。优选地，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、聚己内酯、聚二氧六环酮、聚酸酐和/或酪氨酸聚碳酸酯。优选地，该生物可降解支架还包括涂覆在所述支架本体外周的外涂层。优选地，所述外涂层内包含有药物。一种生物可降解支架，包括由可降解材料制成的支架主体，还包括涂覆在所述支架主体内周的生物可降解材料内涂层，且所述内涂层中分布有若干磁性粒子。优选地，该生物可降解支架还包括涂覆在所述支架主体外周的外涂层。优选地，所述外涂层内包含有药物。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，该生物可降解支架在其生物可降解聚合物中加入磁性纳米粒子，在扩张后，通过外部的交变磁场，使得生物可降解支架内的磁性纳米粒子升温发热，从而实现对支架的局部加热，使支架发生热塑性形变，待支架冷却后即可固定成形。并且外部交变磁场加热的方式具有加热点集中、加热温度可控、对周围环境组织损伤小的优点，因此本申请实施例提供的该生物可降解支架可以有效地降低扩张后的回缩率，避免了由于生物可降解支架的高回缩率引起支架塌陷、移位进而导致支架内再狭窄的问题。此外，该生物可降解支架植入人体后，随着支架逐步降解，磁性纳米粒子也可以被逐步释放，并且被人体吸收并排除体外，安全可靠。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的生物可降解支架的结构示意图；图2为本申请实施例一提供的支架杆的横截面图；图3为本申请实施例二提供的一种支架杆的横截面图；图4为本申请实施例二提供的另一种支架杆的横截面图；图5为本申请实施例二提供的第三种支架杆的横截面图；图6为本申请实施例三提供的一种支架杆的截面图；图7为本申请实施例四提供的另一种支架杆的横截面图；图8为本申请实施例的生物可降解支架在扩张时的示意图。
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。图1为本申请实施例提供的一种生物可降解支架的结构示意图。如图1所示，该生物可降解支架包括由可降解材料制成的支架主体1，其中支架本体1的结构为由若干个支架杆2组成的管形网状结构，制备支架主体1所用的可降解材料包括但不限于聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物、聚己内酯、聚二氧六环酮、 聚酸酐、酪氨酸聚碳酸酯中的一种或多种。实施例一在本申请实施例中，在支架主体1中分布有若干磁性粒子3。如图2所示，为本申请实施例一提供的支架杆的横截面图，图中若干磁性粒子3均勻分布在支架主体1中，其主要材料为可在交变磁场作用下产生热量的材料，包括但不局限于 Y _Fe203、Fe3O4, Ni、Co、Fe、FeCo, NiFe, CoFeO, NiFeO, MnFeO 中的一种或多种。另外本申请实施例中，磁性粒子3的直径在纳米级，优选直径在10 lOOnm，并且磁性粒子3与支架主体1中的可降解材料的质量比例为1 10 1 100。为了提高磁性粒子3的生物相容性和可分散性，在本申请实施例中优选地，采用修饰性材料对磁性粒子3的表面进行修饰，在磁性粒子3表面形成修饰性膜，修饰性材料包括但不局限于硅烷偶联剂、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、聚丙烯酰胺以及它们的共聚物、多肽和嵌段共聚多肽、明胶、支链淀粉、葡聚糖、脱乙酰壳多糖和磷酸胆碱、多巴胺、S^2中的一种或多种。实施例二 如图3所示，为本申请实施例提供的一种支架杆横截面图，在实施例一的基础上， 该生物可降解支架还包括涂覆在支架主体1内周的生物可降解材料内涂层4。内涂层4的可降解材料同实施例一中支架本体1的材料一样，包括但不局限于聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物、聚己内酯、聚二氧六环酮、聚酸酐、酪氨酸聚碳酸酯中的一种或多种。在本申请实施例中，优选地，如图4所示，在内涂层4中也分布有若干磁性粒子3， 并且若干磁性粒子3均勻分布在内涂层4中。在本申请其他实施例中，如图5所示，该生物可降解支架还包括涂覆在支架本体 1外周的生物可降解材料外涂层5，在外涂层5中可以加入药物，在支架植入人体后，可以持续地向血管壁细胞释放药物，用于治疗血管狭窄，本申请实施例，外涂层中含有的药物为本领域技术人员所熟知的活性药物，包括但不局限于抗凝血剂、抗癌药物、微生物免疫抑制剂、激素和/或其它抗血管再狭窄药物，优选为雷帕霉素。实施例三图6为本申请实施例三提供的一种支架杆横截面图。如图6所示，该生物可降解支架包括由可降解材料制成的支架主体1和涂覆在所述支架主体内周的生物可降解材料内涂层4，并且内涂层4中分布有若干磁性粒子3。本申请实施例中，支架主体1和内涂层4中的可降解材料与之前实施例中可降解材料相同，磁性粒子3也与之前的实施例中的相同。在本申请其他实施例中，如图7所示，该生物可降解支架还包括涂覆在支架本体 1外周的生物可降解材料外涂层5，同样在外涂层5中可以加入药物，在支架植入人体后，可以持续地向血管壁细胞释放药物，用于治疗血管狭窄。图8为使用本申请实施例的生物可降解支架的手术示意图。如图7所示，图中6为本申请实施例提供的生物可降解支架、7为球囊，8为血管壁，9为外部交变磁场设备。在输送前，首先将生物可降解支架6压握在球囊7上，然后通过球囊7将生物可降解支架6输送到人体血管的病变处，再向球囊7内加压，使生物可降解支架6扩张至目标直径，在保持球囊7内压力的时间内，开启外部的交变磁场设备9，使得生物可降解支架6内部的磁性粒子由于磁滞作用产生了，进而对支架本体的材料进行加热，使材料温度升至玻璃化转变温度，发生热塑性形变，最后关闭外部交变磁场设备9，使生物可降解支架6在人体内冷却至室温，且等固定成型后，对球囊7进行泄压并撤出，完成手术。采用交变磁场对磁性粒子进行加热，这种加热方式加热点集中，对周围组织环境损伤小，并且通过调节交变磁场还可以自由控制加热温度。通过实验研究，本申请实施例提供的生物可降解支架在扩张后加热并在体内冷却固定成型，支架扩张后的回缩率可以降低到5%以下，甚至可以达到1 2%。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，该生物可降解支架在其生物可降解聚合物中加入磁性纳米粒子，在扩张后，通过外部的交变磁场，使得生物可降解支架内的磁性粒子升温发热，从而实现对支架的局部加热，使支架发生热塑性形变，待支架冷却后即可固定成形。并且外部交变磁场加热的方式具有加热点集中、加热温度可控、对周围环境组织损伤小的优点，因此本申请实施例提供的该生物可降解支架可以有效地降低扩张后的回缩率，避免了由于生物可降解支架的高回弹率引起支架塌陷、移位进而导致支架内再狭窄的问题。此外，该生物可降解支架植入人体后，随着支架逐步降解，其内的磁性纳米粒子也可以被逐步释放，并且被人体吸收并排除体外，安全可靠。为了进一步理解本申请，下面结合具体实施案例对本申请提供的生物可降解支架进行详细描述。实施案例一将粒径为20nm大小的!^e3O4磁性纳米粉料加入到PLLA (聚左旋乳酸)粒料中，混合均勻并挤出得到管材，再由激光雕刻技术加工成得到如实施例一中所描述的生物可降解支架，如图2所示；该支架不经涂层处理，支架中磁性纳米粉料质量占支架重量的1/10。用球囊将支架扩至外径3. 5mm,置于外部交变磁场中加热5 20s，使支架的温度升至PLLA材料玻璃化转变温度以上，撤掉交变磁场，待材料冷却到玻璃化转变温度以下后将球囊泄压并撤去球囊，支架最终外径接近3. 5mm，支架径向回缩率在1 2%。实施案例二 将粒径为IOOnm大小的狗304磁性纳米粉料加入到PLGA (左旋乳酸-乙醇酸共聚CN 102371006 A
说明书
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物)粒料中，混合均勻并挤出得到管材，再经激光雕刻技术加工得到如实施例二所描述的生物可降解支架，如图4所示；将粒径为IOOnm大小的!^e3O4磁性纳米粉料加入到水杨酸聚酸酐中喷涂在该支架内表面上形成内涂层；在支架的外表面上喷涂含有阿斯匹林等药物的 PLGA材料形成支架的外涂层。磁性纳米粉料质量占支架重量的1/50。用球囊将支架扩至外径3. 5mm,置于交变磁场中加热5 20s，支架温度升至PLGA材料的玻璃化转变温度以上，撤掉交变磁场，待材料冷却到玻璃化转变温度以下后将球囊泄压并撤去球囊，支架最终外径接近3. 5mm,支架径向回缩率1 2 %。实施案例三将水杨酸聚酸酐材料挤出得到管材，再经激光雕刻技术加工得到如实施例三所描述的生物可降解支架，如图6所示；在该支架的外表面上喷涂含有雷帕霉素(Rapamycin)及其衍生物等药物的PLGA材料形成支架的外涂层；在支架的内表面浸涂混有粒径为SOnm的 Y -Fe2O3磁性纳米粉料的PLGA材料，形成支架的内涂层。支架中纳米粉料质量占支架重量的1/100。用球囊将支架扩至外径3. 5mm,置于交变磁场中加热5 20s，支架温度升至酪氨酸聚碳酸酯聚合物材料的玻璃化转变温度以上，撤掉交变磁场，待材料冷却到玻璃化转变温度以下后将球囊泄压并撤去球囊，支架最终外径接近3. 5mm，支架径向回缩率1 2%。以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种生物可降解支架，包括由可降解材料制成的支架主体，其特征在于，所述支架主体中分布有若干磁性粒子。
2.根据权利要求1所述的生物可降解支架，其特征在于，所述磁性粒子的材料包括可在交变磁场作用下产生热量的材料。
3.根据权利要求2所述的生物可降解支架，其特征在于，所述可在交变磁场作用下产生热量的材料具体包括Y-Fe203、Fe304、Ni、Co、Fe、FeCo、NiFe、CoFe0、NiFe0 和 / 或 MnFeO。
4.根据权利要求3所述的生物可降解支架，其特征在于，所述磁性粒子的直径在纳米级。
5.根据权利要求4所述的生物可降解支架，其特征在于，所述磁性粒子的直径在10 IOOnm0
6.根据权利要求5所述的生物可降解支架，其特征在于，所述磁性粒子与所述支架主体中的可降解材料的质量比例为1 10 1 100。
7.根据权利要求1所述的生物可降解支架，其特征在于，所述磁性粒子表面包覆有由修饰性材料形成的膜。
8.根据权利要求7所述的生物可降解支架，其特征在于，所述修饰性材料包括硅烷偶联剂、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、聚丙烯酰胺以及它们的共聚物、多肽和嵌段共聚多肽、明胶、支链淀粉、葡聚糖、脱乙酰壳多糖和磷酸胆碱、多巴胺和/或Si02。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的生物可降解支架，其特征在于，还包括涂覆在所述支架主体内周的生物可降解材料内涂层。
10.根据权利要求9所述的生物可降解支架，其特征在于，所述内涂层中分布有若干磁性粒子。
11.根据权利要求9所述的生物可降解支架，其特征在于，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、聚己内酯、聚二氧六环酮、聚酸酐和/或酪氨酸聚碳酸酯。
12.根据权利要求9所述的生物可降解支架，其特征在于，还包括涂覆在所述支架本体外周的外涂层。
13.根据权利要求12所述的生物可降解支架，其特征在于，所述外涂层内包含有药物。
14.一种生物可降解支架，包括由可降解材料制成的支架主体，其特征在于，还包括: 涂覆在所述支架主体内周的生物可降解材料内涂层，且所述内涂层中分布有若干磁性粒子。
15.根据权利要求14所述的生物可降解支架，其特征在于，还包括涂覆在所述支架主体外周的外涂层。
16.根据权利要求15所述的生物可降解支架，其特征在于，所述外涂层内包含有药物。
全文摘要
本申请公开了一种生物可降解支架包括由可降解材料制成的支架主体，所述支架主体中分布有若干磁性粒子。该生物可降解支架在其生物可降解聚合物中加入磁性纳米粒子，在扩张后，通过外部的交变磁场，使得生物可降解支架内的磁性纳米粒子升温发热，从而实现对支架的局部加热，使支架发生热塑性形变，待支架冷却后即可固定成形。并且外部交变磁场加热的方式具有加热点集中、加热温度可控、对周围环境组织损伤小的优点，因此本申请实施例提供的该生物可降解支架可以有效地降低扩张后的回缩率，避免了由于生物可降解支架的高回缩率引起支架塌陷、移位进而导致支架内再狭窄的问题。
文档编号A61L31/08GK102371006SQ20101025564
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者孟娟, 王一涵, 石秀凤, 罗七一, 黄楚波 申请人:微创医疗器械(上海)有限公司