一种双效应抗凝抗菌人造导管的制备方法与流程

1.本发明属于生物医疗器械技术领域，具体涉及双效应抗凝
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抗菌人造导管及制备方法。


背景技术：

2.人造导管是以生物医用材料制备而成的管状或网状物，在采用介入治疗的疾病中经常使用，用于作为临时或永久性的人体内部导管替代物。早期的导管材料大部分采用裸金属材料，需要二次手术取出，同时伴随着再狭窄、血栓形成、感染、炎症等问题。金属基药物洗脱导管的开发降低了再狭窄率，但其他的问题依然存在。生物可降解和生物可吸收导管利用可在人体内降解的材料制成，置于体内后，逐渐被人体降解或吸收。针对人造导管植入术后常见急性血栓形成和术后感染两个临床并发症，具有抗凝血性或抗菌性的人造导管被证明有效。
3.玉米醇溶蛋白已被证明在生物医学工程领域具有巨大应用潜力，具有生物相容性优良、可降解、可吸收、来源广泛等特点。聚乳酸具有良好的生物相容性、生物降解性、力学性能、无毒等优点，在临床上得到很广泛的应用。环丙沙星对广泛的临床相关革兰氏阴性和阳性病原体具有强大的杀菌活性，已被有效用于治疗多种细菌感染。肝素作为一种功能性药物，在心血管组织工程领域中，肝素化底物不仅能在血液相容性方面起到良好的作用，而且在血栓形成方面具有良好的抗凝活性。本发明正是基于这些优良性能，制备出同时具有良好的抗凝性和抗菌性的人造导管。


技术实现要素：

4.本发明要解决的第一个问题是：提供双效应抗凝
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抗菌人造导管。
5.本发明要解决的另一问题是：提供上述双效应抗凝
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抗菌人造导管的制备方法。
6.本发明提供的双效应抗凝
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抗菌人造导管，其特征在于：该人造导管主要是由聚乳酸、玉米醇溶蛋白、环丙沙星、肝素组成的。
7.本发明提供的双效应抗凝
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抗菌人造导管的制备方法，其特征在于：（1）构建人造导管相应的数字模型，导入3d打印机；（2）将上述3d打印材料加入3d打印机样品池中，打印成型为聚乳酸导管；（3）包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球均匀喷涂在聚乳酸导管表面，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球的聚乳酸导管；（4）通过浸泡法将肝素负载到导管表面，最终制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
8.所述的制备方法中，打印条件为：喷嘴直径为0.4 mm，打印温度为210 ℃，打印速度为8 mm/s。喷涂条件为：气泵压力为0.15 mpa，每次喷涂时间为1 min，电极转速为30 r/min，喷涂距离为10 cm。玉米醇溶蛋白浓度为8～32 mg/ml，环丙沙星浓度为0.25～1 mg/ml，肝素浓度为3～8 mg/ml，浸泡时间为0.5～1.5 h。
9.本发明的优点：
1、本发明提供的双效应抗凝
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抗菌人造导管具有优良的抗凝性和抗菌性，能够实现个性化定制，具有快速响应的优点；2、本发明提供的双效应抗凝
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抗菌人造导管，其制备条件温和，使用的溶剂包括水和乙醇，环境友好；3、反应不需要特殊的装备，操作方便，具有广泛的应用前景。
附图说明
10.图1：实施例3制备的不同类型的双效应抗凝
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抗菌人造导管的实物图。（a）不同直径的双效应抗凝
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抗菌人造导管；（b）具有网状管壁结构的双效应抗凝
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抗菌人造导管；图2：实施例5制备的双效应抗凝
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抗菌人造导管的横截面（a）、边缘（b）、外部（c）和内部（d）的荧光显微镜照片，载药玉米蛋白微球涂层显示绿色荧光；图3：实施例6制备的双效应抗凝
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抗菌人造导管的扫描电镜图。（a）横截面（箭头显示涂层厚度）、（b）内表面放大图（标尺100微米）、（c）内表面放大图（标尺2微米）；图4：实施例8是不同导管的x射线光电子能谱。（a）pla裸管（a）；（b）包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球涂层修饰的pla导管；（c）双效应抗凝
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抗菌人造导管；图5：实施例9制备的双效应抗凝
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抗菌人造导管与不同涂层修饰的人造导管的凝血效果。（1）对照血液组；（2）聚乳酸裸支架组；（3）包载环丙沙星玉米蛋白微球涂层修饰聚乳酸支架组；（4）双效应抗凝
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抗菌人造导管；图6：实施例10（含有低浓度肝素）和实施例11（含有高浓度肝素）制备的双效应抗凝
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抗菌人造导管与不同涂层修饰的人造导管对金黄色葡萄球菌（a）和大肠杆菌（b）的抑菌效果。（1）滤纸片对照；（2）pla裸管；（3）包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球涂层修饰的pla导管；（4）含有低浓度肝素的双效应抗凝
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抗菌人造导管；（5）含有高浓度肝素的双效应抗凝
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抗菌人造导管。
具体实施方式
11.下面通过实例对本发明进行具体描述，以下实例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限范围。
12.实施例1双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：8mg/ml玉米醇溶蛋白，0.25mg/ml环丙沙星，5mg/ml肝素。
13.本实施例的双效应抗凝
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抗菌人造导管制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为1h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
14.实施例2
双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：16mg/ml玉米醇溶蛋白，0.25mg/ml环丙沙星，5mg/ml肝素。
15.本实施例的双效应人造导管的制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为1h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
16.实施例3双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：16mg/ml玉米醇溶蛋白，0.5mg/ml环丙沙星，5mg/ml肝素。
17.本实施例的双效应人造导管的制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为1h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
18.图1是利用本实施例制备的不同类型的双效应抗凝
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抗菌人造导管实物图。
19.实施例4双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：24mg/ml玉米醇溶蛋白，0.25mg/ml环丙沙星，5mg/ml肝素。
20.本实施例的双效应人造导管的制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为1h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
21.实施例5双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：24mg/ml玉米醇溶蛋白，0.5mg/ml环丙沙星，5mg/ml肝素。
22.本实施例的双效应人造导管的制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为1h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
23.实施例5制备的双效应抗凝
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抗菌人造导管的横截面（a）、边缘（b）、外部（c）和内部（d）的荧光显微镜照片，载药玉米蛋白微球涂层显示绿色荧光。
24.实施例6
双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：24mg/ml玉米醇溶蛋白，1mg/ml环丙沙星，5mg/ml肝素。
25.本实施例的双效应人造导管的制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为1h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
26.图3是利用本实施例制备的双效应抗凝
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抗菌人造导管的扫描电镜图。
27.实施例7双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：32mg/ml玉米醇溶蛋白，0.25mg/ml环丙沙星，5mg/ml肝素。
28.本实施例的双效应人造导管的制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为1h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
29.实施例8双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：32mg/ml玉米醇溶蛋白，0.5mg/ml环丙沙星，5mg/ml肝素。
30.本实施例的双效应人造导管的制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为1h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
31.图4是利用本实施例获得的双效应抗凝
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抗菌人造导管，以及pla裸管、包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球涂层修饰的pla导管的x光电子能谱。pla裸管在x射线光电子能谱中出现典型的c 1s（282.94 ev）和o1 s（530.14 ev）信号。包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球涂层修饰的pla导管的x光电子能谱中除了观察到pla的特征信号以外，还出现了蛋白质（n1s）和环丙沙星（f1s：687 ev）特征信号，证明导管中两种物质的存在。双效应抗凝
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抗菌人造导管的x光电子能谱中s 2p与包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球涂层修饰的pla导管相比增加了一倍，增明双效应抗凝
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抗菌人造导管上成功携带了肝素药物。
32.实施例9双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：32mg/ml玉米醇溶蛋白，1mg/ml环丙沙星，5mg/ml肝素。
33.本实施例的双效应人造导管的制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度
为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为1h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
34.图5是利用本实施例制备的双效应抗凝
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抗菌人造导管的抗凝血实验。没有任何导管的天然血液很快发生凝集，反转离心管后血液不流动。pla裸管和包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球涂层修饰的pla导管同样没有抗凝作用，反转离心管后血液不流动。双效应抗凝
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抗菌人造导管显示了明显的抗凝效果，血液始终保持流动状态，反转离心管后，血液从顶端流动到底部。
35.实施例10双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：16mg/ml玉米醇溶蛋白，1mg/ml环丙沙星，3mg/ml肝素。
36.本实施例的双效应人造导管的制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为1h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
37.图6是利用本实施例制备的双效应抗凝
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抗菌人造导管的抗菌实验。滤纸片对照、pla裸管和包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球涂层修饰的pla导管对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长没有抑制作用，无可见抑菌圈出现。利用本实施例制备的含有低浓度肝素的双效应抗凝
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抗菌人造导管对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长没有抑制作用，可见明显的抑菌圈出现。
38.实施例11双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：16mg/ml玉米醇溶蛋白，1mg/ml环丙沙星，8mg/ml肝素。
39.本实施例的双效应人造导管的制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为1h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
40.图6是利用本实施例制备的双效应抗凝
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抗菌人造导管的抗菌实验。滤纸片对照、pla裸管和包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球涂层修饰的pla导管对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长没有抑制作用，无可见抑菌圈出现。利用本实施例制备的含有高浓度肝素的双效应抗凝
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抗菌人造导管对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长没有抑制作用，可见明显的抑菌圈出现。
41.实施例12双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：16mg/ml玉米醇溶蛋白，1mg/ml环
丙沙星，5mg/ml肝素。
42.本实施例的双效应人造导管的制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为0.5h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
43.实施例13双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：16mg/ml玉米醇溶蛋白，1mg/ml环丙沙星，5mg/ml肝素。
44.本实施例的双效应人造导管的制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为1h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。
45.实施例14双效应抗凝
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抗菌人造导管由以下的原料制成：16mg/ml玉米醇溶蛋白，1mg/ml环丙沙星，5mg/ml肝素。
46.本实施例的双效应人造导管的制备方法，步骤如下：首先通过3d打印技术制备聚乳酸导管。打印条件为：针头尺寸为0.4mm，打印温度为210℃，打印速度为8mm/s。其次将玉米醇溶蛋白溶液和环丙沙星溶液等比例混合，得到包载环丙沙星玉米醇溶蛋白微球溶液，将此溶液喷涂到聚乳酸导管表面。最后采用浸泡法把上述制备的抗菌性导管浸泡到肝素溶液中，浸泡时间为1.5h。恒温干燥后制得双效应抗凝
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抗菌人造导管。