基于形状记忆复合材料的封堵器及其制备和应用方法
【专利摘要】本发明提供一种基于形状记忆复合材料的封堵器及其制备和应用方法,所述封堵器的制备方法包括以下步骤：(1)将重量组份为90?99份的形状记忆聚合物、1?5份的增强材料和1?10份的磁性纳米颗粒利用超声分散法混合均匀，得到粘稠液体,固化，切成块状固体；(2)将所述块状固体通过拉挤成型制成丝状、再通过三维打印技术一体成型后进行紫外光照射交联得到基于形状记忆复合材料的封堵器。本发明的有益效果在于，利用三维打印技术形成的封堵器为一体化结构，所述的一体化结构稳定性强、力学性能好，而且在端部无捆绑端头，减少了器械表面形成血栓的可能性，除此之外，由于所述支撑结构和所述阻流膜是一体的，避免了脱落的可能性。
【专利说明】
基于形状记忆复合材料的封堵器及其制备和应用方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及封堵器，尤其涉及一种基于形状记忆复合材料的封堵器及其制备和应用方法。
【背景技术】
[0002]自首例应用介入技术闭合继发孔型房间隔缺损获得成功后，介入治疗有了快速的发展，先后提出了各式各样的封堵器。
[0003]近年来，出现了一些新型的封堵器，如Thrill发明的封堵器，采用22dtex的聚酯长丝针织物作为封堵隔膜材料，虽然增加了封堵的可靠性，但是针织物具有抗脱散性能差、自我支持结构不良、易塌陷、纵向和径向的顺应性较差等缺陷；由记忆聚合物复合材料编织而成的封堵性，利用导管引入到待封堵的间隔缺损区，使得封堵效果十分显著，但是由于每根形状记忆复合材料线都有其初始形状，因此编织成的封堵器工艺复杂，而且编织会带来的脱落的可能性。
[0004]鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明采用的技术方案在于，一方面提供一种基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:(I)将重量组份为90-99份的形状记忆聚合物、1-5份的增强材料和1-10份的磁性纳米颗粒利用超声分散法混合均匀，得到粘稠液体，固化，切成块状固体；(2)将所述块状固体通过拉挤成型制成丝状、再通过三维打印技术一体成型后进行紫外光照射交联得到基于形状记忆复合材料的封堵器。
[0006]进一步，所述的磁性纳米颗粒为Fe3(k或γ _Fe2〇3。
[0007]进一步，所述的形状记忆聚合物为形状记忆聚己内酯、形状记忆聚乳酸和形状记忆聚氨酯中的一种。
[0008]进一步，所述增强材料为淀粉、纤维素、甲壳素、木质素、透明质酸和海藻酸中的一种或两种以上的混合物。
[0009]另一方面，提供一种基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法制成的封堵器，所述封堵器为一体化结构，其由支撑结构和阻流膜构成。
[0010]进一步，所述封堵器具有双向形状记忆效应。
[0011 ] 进一步，所述封堵器的玻璃化温度为40-60 °C。
[0012]本发明同时提供一种基于形状记忆复合材料的封堵器的应用方法，包括以下步骤:(I)将所述的封堵器加热到所述玻璃化温度，将所述的封堵器压缩至收缩状态，并保持所述收缩状态，降温至室温；(2)利用导管通过微创手术将处于所述收缩状态的封堵器输送入人体缺口处，对所述封堵器施加磁场刺激，使所述封堵器恢复到初始状态。
[0013]本发明同时提供一种基于形状记忆复合材料的封堵器的应用方法，包括以下步骤:(I)将所述的封堵器加热到所述玻璃化温度，将所述的封堵器压缩至收缩状态，并保持所述收缩状态，降温至室温；(2)利用嵌有光纤的导管通过微创手术将处于所述收缩状态的封堵器输送入人体缺口处，红外光经所述光纤的传导对所述封堵器施加光刺激，使所述封堵器恢复到初始状态。
[0014]与现有技术比较本发明的有益效果在于:
[0015]1.利用三维打印技术形成的封堵器为一体化结构，所述的一体化结构稳定性强、力学性能好，而且在端部无捆绑端头，减少了器械表面形成血栓的可能性，除此之外，由于所述支撑结构和所述阻流膜是一体的，避免了脱落的可能性；
[0016]2.所述封堵器具有双向形状记忆效应，若封堵效果不好，需重新定位所述封堵器的位置，这时，对所述封堵器施以较弱的红外光或磁场时，所述封堵器能够由收缩状态回复到初始状态；
[0017]3.本实施例中制备得到的所述封堵器，一旦处于植入状态，从第八个月开始加速降解，至第十八个月，未降解残余不超过20%。
【附图说明】
[0018]图1为本发明基于形状记忆复合材料的封堵器处于完全展开状态下的俯视图；
[0019]图2为本发明基于形状记忆复合材料的封堵器处于完全展开状态下的正视图；
[0020]图3为本发明基于形状记忆复合材料的封堵器处于完全展开状态下的侧视图；
[0021 ]图4为本发明基于形状记忆复合材料的封堵器的植入过程磁场驱动的示意图；
[0022]图5为本发明基于形状记忆复合材料的封堵器的植入过程光纤驱动的示意图。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0024]实施例一
[0025]基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法，包括以下步骤:
[0026](I)将重量组份为90份的形状记忆聚己内酯、I份的增强材料和I份的Fe3O4纳米颗粒利用超声分散法混合均匀，得到粘稠液体，固化，切成块状固体，其中所述的增强材料为淀粉或纤维素；
[0027](2)将所述块状固体通过拉挤成型制成丝状、再通过三维打印技术一体成型后进行紫外光照射交联得到基于形状记忆复合材料的封堵器。
[0028]上述制备方法，通过三维打印技术形成的封堵器为一体化结构，其由支撑结构和阻流膜构成，如图1、图2和图3所示，其分别为本发明基于形状记忆复合材料的封堵器处于完全展开状态下的俯视图、正视图以及侧视图，I为形状记忆复合材料的封堵器的支撑结构，2为形状记忆复合材料的封堵器的阻流膜，所述的一体化结构稳定性强、力学性能好，而且在端部无捆绑端头，减少了器械表面形成血栓的可能性，除此之外，由于所述支撑结构和所述阻流膜是一体的，避免了脱落的可能性。
[0029]上述所述封堵器的玻璃化温度为40-60°C，且所述封堵器具有双向形状记忆效应，具体为，当施以较弱的磁刺激时，所述封堵器能够由收缩状态回复到初始状态，当施以较强的磁刺激时，所述封堵器又回复到收缩状态;或当施以较弱的红外光强时，所述封堵器由收缩状态回复到初始状态，当施以较强的红外光强时，所述封堵器又回复到收缩状态。
[0030]本实施例中制备得到的所述封堵器，一旦处于植入状态，从第八个月开始加速降解，至第十八个月，未降解残余不超过20%。
[0031]实施例二
[0032 ]如上所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法，包括以下步骤:
[0033](I)将重量组份为92份的形状记忆聚乳酸、3份的增强材料和3份的Fe3O4纳米颗粒利用超声分散法混合均匀，得到粘稠液体，固化，切成块状固体，其中所述的增强材料为甲壳素;
[0034](2)将所述块状固体通过拉挤成型制成丝状、再通过三维打印技术一体成型后进行紫外光照射交联得到基于形状记忆复合材料的封堵器。
[0035]实施例三
[0036]如上所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法，包括以下步骤:
[0037](I)将重量组份为94份的形状记忆聚氨酯、2份的增强材料和5份的Y-Fe2O3纳米颗粒利用超声分散法混合均匀，得到粘稠液体，固化，切成块状固体，其中所述的增强材料为木质素或透明质酸或海藻酸；
[0038](2)将所述块状固体通过拉挤成型制成丝状、再通过三维打印技术一体成型后进行紫外光照射交联得到基于形状记忆复合材料的封堵器。
[0039]实施例四
[0040]如上所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法，包括以下步骤:
[0041](I)将重量组份为95份的形状记忆聚己内酯、3份的增强材料和5份的γ-Fe2O3纳米颗粒利用超声分散法混合均匀，得到粘稠液体，固化，切成块状固体，其中所述的增强材料为淀粉和纤维素的混合物；
[0042](2)将所述块状固体通过拉挤成型制成丝状、再通过三维打印技术一体成型后进行紫外光照射交联得到基于形状记忆复合材料的封堵器。
[0043]实施例五
[0044]如上所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法，包括以下步骤:
[0045](I)将重量组份为97份的形状记忆聚己内酯、5份的增强材料和7份的Fe3O4纳米颗粒利用超声分散法混合均匀，得到粘稠液体，固化，切成块状固体，其中所述的增强材料为纤维素、甲壳素和海藻酸的混合物；
[0046](2)将所述块状固体通过拉挤成型制成丝状、再通过三维打印技术一体成型后进行紫外光照射交联得到基于形状记忆复合材料的封堵器。
[0047]实施例六
[0048]如上所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法，包括以下步骤:
[0049](I)将重量组份为99份的形状记忆聚己内酯、5份的增强材料和10份的γ -Fe2O3纳米颗粒利用超声分散法混合均匀，得到粘稠液体，固化，切成块状固体，其中所述的增强材料为淀粉、甲壳素、木质素和透明质酸的混合物；
[0050](2)将所述块状固体通过拉挤成型制成丝状、再通过三维打印技术一体成型后进行紫外光照射交联得到基于形状记忆复合材料的封堵器。
[0051 ]实施例七
[0052 ]如上所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法，包括以下步骤:
[0053](I)将重量组份为99份的形状记忆聚己内酯、5份的增强材料、10份的Y-Fe2O3纳米颗粒和5份的可降解催化剂利用超声分散法混合均匀，得到粘稠液体，固化，切成块状固体，其中所述的增强材料为淀粉、甲壳素、木质素和透明质酸的混合物；
[0054](2)将所述块状固体通过拉挤成型制成丝状、再通过三维打印技术一体成型后进行紫外光照射交联得到基于形状记忆复合材料的封堵器。
[0055]本实施例中，通过在所述封堵器中添加所述可降解催化剂，用以调节所述封堵器的降解速率。
[0056]实施例八
[0057]如上所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法制成的封堵器，用于封闭人体的异常缺口，如图4所示，其为基于形状记忆复合材料的封堵器的植入过程磁场驱动的示意图，3为导管，4为磁场，应用方法包括以下步骤:
[0058](I)将所述的封堵器加热到所述玻璃化温度，将所述的封堵器压缩至收缩状态，并保持所述收缩状态，降温至室温；
[0059](2)利用导管通过微创手术将处于所述收缩状态的封堵器输送入人体缺口处，对所述封堵器施加磁场刺激，使所述封堵器恢复到初始状态。
[0060]本实施例中，若封堵效果不好，需重新定位所述封堵器的位置，这时，对所述封堵器施以较弱的磁刺激，所述封堵器能够由收缩状态回复到初始状态。
[0061 ]实施例九
[0062]如上所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法制成的封堵器，用于封闭人体的异常缺口，如图5所示，其为基于形状记忆复合材料的封堵器的植入过程光纤驱动的示意图，3为导管，5为光纤，应用方法包括以下步骤:
[0063](I)将所述的封堵器加热到所述玻璃化温度，将所述的封堵器压缩至收缩状态，并保持所述收缩状态，降温至室温；
[0064](2)利用嵌有光纤的导管通过微创手术将处于所述收缩状态的封堵器输送入人体缺口处，红外光经所述光纤的传导对所述封堵器施加光刺激，使所述封堵器恢复到初始状
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[0065]本实施例中，若封堵效果不好，需重新定位所述封堵器的位置，这时，对所述封堵器施以较弱的红外光时，所述封堵器能够由收缩状态回复到初始状态。
[0066]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将重量组份为90-99份的形状记忆聚合物、1-5份的增强材料和1-10份的磁性纳米颗粒利用超声分散法混合均匀，得到粘稠液体，固化，切成块状固体； (2)将所述块状固体通过拉挤成型制成丝状、再通过三维打印技术一体成型后进行紫外光照射交联得到基于形状记忆复合材料的封堵器。2.根据权利要求1所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法，其特征在于，所述的磁性纳米颗粒为Fe304或γ -Fe2〇3。3.根据权利要求2所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法，其特征在于，所述的形状记忆聚合物为形状记忆聚己内酯、形状记忆聚乳酸和形状记忆聚氨酯中的一种。4.根据权利要求3所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法，其特征在于，所述增强材料为淀粉、纤维素、甲壳素、木质素、透明质酸和海藻酸中的一种或两种以上的混合物。5.—种如权利要求1-4任一所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法制成的封堵器，其特征在于，所述封堵器为一体化结构，其由支撑结构和阻流膜构成。6.根据权利要求5所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法制成的封堵器，其特征在于，所述封堵器具有双向形状记忆效应。7.根据权利要求6所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的制备方法制成的封堵器，其特征在于，所述封堵器的玻璃化温度为40-60°C。8.—种如权利要求7所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的应用方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将所述的封堵器加热到所述玻璃化温度，将所述的封堵器压缩至收缩状态，并保持所述收缩状态，降温至室温； (2)利用导管通过微创手术将处于所述收缩状态的封堵器输送入人体缺口处，对所述封堵器施加磁场刺激，使所述封堵器恢复到初始状态。9.一种如权利要求7所述的基于形状记忆复合材料的封堵器的应用方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将所述的封堵器加热到所述玻璃化温度，将所述的封堵器压缩至收缩状态，并保持所述收缩状态，降温至室温； (2)利用嵌有光纤的导管通过微创手术将处于所述收缩状态的封堵器输送入人体缺口处，红外光经所述光纤的传导对所述封堵器施加光刺激，使所述封堵器恢复到初始状态。
【文档编号】A61L31/14GK105907059SQ201610280108
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】刘彦菊, 冷劲松, 赵伟, 周天阳, 刘立武, 兰鑫, 孙健
【申请人】哈尔滨工业大学