专利名称：一种人工气管和它的制作方法
一种人工气管和它的制作方法技术领域
属生物医药，特别涉及人工组织工程气管技术领域。
技术背景
长段气管缺损的重建是临床尚待解决的难题，组织工程气管被认为是最理想、最 符合生理要求的气管替代物。而组织工程化气管的基础研究和临床应用是胸外科领域的热 点和难点。目前组织工程气管主要存在缺点是支架初始强度差以及粘膜上皮再生不全。
气管组织工程学可供选择的支架材料可分为天然材料和合成材料两类。现有的组 织工程支架均有不尽人意之处。天然材料主要为无细胞基质，其缺点是多孔结构的孔洞比 率无法精确控制，比率过高会降低强度，过低则不利于细胞的黏附和生长。合成材料主要有 聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)及二者的共聚物(PLGA)。但是这些高分子聚合物在体内降 解过程中产生的酸性产物可能会危及种子细胞的生长，同时它们的降解时间为4周左右， 使其没有足够的时间来支持新生软骨组织的生成。更为重要的是这些合成材料都不具备足 够的强度以维持植人的人工气管的管状结构，在植入时往往需要硅胶管来提供支撑等。
因此需要我们寻觅一种力学性能佳且降解时间与组织细胞生长相匹配的高分子 材料作为气管组织工程的支架材料。PDS可吸收缝线是继POlyCactin910Vicrtyl缝线和聚 羟基乙酸(PGA)Dexon缝线之后新开发出来的一种单丝型可吸收缝合线，其具有良好的理 化和生物学性能，在体内组织反应极小，无毒，无致畸变化，自身强度大而且组织内保持时 间长。
胶原蛋白是一类具有活跃功能的细胞外基质成分，作为一种天然生物活性可降解 材料，它具良好的生物相容性和极低的免疫原性，是细胞生长的良好场所。多位学者在以胶 原蛋白凝胶海绵为载体培养气管种子细胞，进行气管组织工程学研究，并取得了良好的结^ ο发明内容
本发明提供具有一定的机械强度和加工性能，可为细胞生长和组织再生提供适宜 支架的一种人工气管和它的制作方法。
本发明采取的技术方案
一种人工气管，包含支架，其方案是支架由聚对二氧环己酮为材料编织构成的与 气管可比拟的网状圆管，在网状圆管外表面覆盖着由小肠粘膜下基质内层构成的薄膜，并 在薄膜外表面和圆管内表面覆盖有胶原蛋白涂层。
按以下步骤操作完成
1)编织网状圆管由聚对二氧环己酮构成的线，纵横交叉编织成网状圆管；
2)网状圆管外表由小肠粘膜下基质内层均勻围绕包裹，对接边间由聚对二氧环己 酮线缝合；
3)将圆管直向竖插在狭窄模具槽内，将胶原蛋白溶液缓慢浇注于支架网管与模具的空心圆柱体内壁之间；
4)室温下静置30min后移置_20°C预冻12h，
5)置入序列冻干机中真空冷冻干燥再移置于_40°C、真空度0. 下冷冻干燥 48h,
6)产生多孔状胶原海绵包裹于支架网管的内外壁，干燥成型，备用。
实施本发明后的积极效果是
为胸腔气管手术提供了有一定的机械强度和加工性能，可为细胞生长和组织再生 提供适宜环境，具有良好的生物相容性和可降解性，对组织结构的再生和修复起着重要的 诱导和促进作用，又便于支架的一种组织工程气管，即人工气管。
图1、由聚对二氧环己酮线编织的网状圆管立体结构示意图
图2、网状圆管外表由小肠粘膜下基质内层均勻围绕包裹结构示意图3、网状圆管外表面和圆管内表面覆盖有胶原蛋白涂层局部剖面示意图4、网状圆管外表面和圆管内表面覆盖有胶原蛋白涂层剖面示意图5、胶原蛋白溶液浇注于插着圆管的狭窄模具槽示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明
一种人工气管，包含支架，其构成是支架由聚对二氧环己酮为材料编织构成的与 气管可比拟的网状圆管1 ；在网状圆管1外表面覆盖着由小肠粘膜下基质内层构成的薄膜 2 ；并在薄膜外表面和圆管内表面覆盖有胶原蛋白涂层3。
所述的人工气管的制作方法是按以下步骤操作完成
1)编织网状圆管由聚对二氧环己酮构成的线，纵横交叉编织成网状圆管1 ；
2)网状圆管1外表由小肠粘膜下基质内层构成的薄膜2均勻围绕包裹，对接边间 由聚对二氧环己酮线缝合；
3)将圆管直向竖插在狭窄模具槽4内，将胶原蛋白溶液缓慢浇注于支架网管与模 具的空心圆柱体内壁之间；
4)室温下静置30min后移置_20°C预冻12h，
5)置入序列冻干机中真空冷冻干燥，再移置于_40°C、真空度0. 13kPa下冷冻干燥 48h,
6)产生多孔状胶原海绵包裹于支架网管的内外壁，干燥成型，备用。
权利要求
1.一种人工气管，包含支架，其特征是支架由聚对二氧环己酮为材料编织构成的与 气管可比拟的网状圆管(1)，在网状圆管(1)外表面覆盖着由小肠粘膜下基质内层构成的 薄膜O)，并在薄膜外表面和圆管内表面覆盖有胶原蛋白涂层(3)。
2.一种制作权利要求1所述的人工气管的方法，其特征是按以下步骤操作完成1)编织网状圆管由聚对二氧环己酮构成的线，纵横交叉编织成网状圆管(1)；2)网状圆管(1)外表由小肠粘膜下基质内层构成的薄膜(2)均勻围绕包裹，对接边间 由聚对二氧环己酮线缝合；3)将圆管直向竖插在狭窄模具槽内，将胶原蛋白溶液缓慢浇注于支架网管与模具 的空心圆柱体内壁之间；4)室温下静置30min后移置_20°C预冻12h；5)置入序列冻干机中真空冷冻干燥，再移置于-40°C、真空度0.下冷冻干燥48h ；6)产生多孔状胶原海绵包裹于支架网管的内外壁，干燥成型，备用。
全文摘要
一种人工气管和它的制作方法，属生物医药，特别涉及人工组织工程气管技术领域。其特点是，支架由聚对二氧环己酮为材料编织构成，在网状圆管外表面覆盖着由小肠粘膜下基质内层构成的薄膜，并在薄膜外表面和圆管内表面覆盖有胶原蛋白涂层。并按以下步骤操作完成由聚对二氧环己酮构成网状圆管；圆管外表由小肠粘膜下基质内层均匀围绕包裹，缝合；将圆管直向竖插在狭窄模具槽内，注入胶原蛋白溶液；静置、预冻，冷冻干燥，成型。积极效果是为胸腔气管手术提供具有良好的生物相容性和可降解性，对组织结构的再生和修复起着重要的诱导和促进作用的一种组织工程气管，即人工气管。
文档编号A61F2/04GK102028562SQ201010577228
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者姜格宁, 徐小雄, 段亮 申请人:姜格宁, 段亮