一种聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜及其制备方法

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜及其制备方法。背景技术：1、心脏瓣膜病属于结构性心脏病，临床表现为单个或多个瓣膜的形态、结构异常。近年来，全球人口老龄化趋势加剧，心脏瓣膜病发病率随之升高。置入人工心脏瓣膜治疗心脏瓣膜病是临床上一直沿用的方法。人工心脏瓣膜分为机械瓣和生物瓣，但却各有缺点，机械瓣膜与人体瓣膜机械性能差异大，会导致血液动力学问题，需终生抗凝，而生物瓣膜易发生钙化、疲劳，耐久性较差。因此寻找更合适的瓣膜材料一直是心脏瓣膜领域的研究热点。技术实现思路1、本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜及其制备方法。2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：3、所述的聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜的原料组成包括聚氨酯溶液和丝素纤维。所述的聚氨酯溶液质量浓度为10％～35％；所述的丝素纤维是由浓缩的丝素蛋白溶液经诱导结晶抽滤或静电纺丝或再生丝编织而得。丝素纤维按质量分数比为0.1％～70％与聚氨酯溶液复合。4、所述的聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜厚度为0.2～6mm，表面形状均匀平整，表面水接触角90°～180°，拉伸强度5～300mpa，断裂伸长率20％～400％，撕裂强度50～300n/mm。5、所述的聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜的制备方法如下：6、1)浓缩丝素蛋白溶液的制备：将蚕茧经脱胶、溶解、透析、反透析得到浓缩丝素蛋白溶液，质量浓度为10％～25％。7、2)丝素纤维的制备：8、方法一：将浓缩丝素蛋白溶液经诱导结晶法获得丝素纤维，经微孔膜抽滤，得到丝素纤维膜，丝素纤维以具有辐射纳米纤维碎片的聚集体形式存在，丝素纤维膜厚为0.1～2mm，丝素纤维直径为10～200nm，纳米孔径(纤维和纤维之间的缝隙)为10～100nm；或9、方法二：将浓缩丝素蛋白溶液通过静电纺丝制得丝素纤维膜，丝素纤维相互缠绕形成稳定可拉伸的网络结构，丝素纤维膜厚为0.1～2mm，丝素纤维直径为0.2～200μm；或10、方法三：将丝素纤维按一定的组织规律相互交织形成丝素纤维布。丝素纤维为脱胶后的丝素纤维，或将丝素蛋白溶液通过再生法制备的再生丝素纤维，丝素纤维的直径为100～800μm，丝素纤维布厚为0.2～2mm。11、3)聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜的制备：12、方法一：在丝素纤维材料上涂上一层聚氨酯溶液后，铺上一层丝素纤维，再涂一层聚氨酯溶液，构建聚氨酯/丝素纤维少层或多层结构。将膜材料泡入去离子水中，进一步除去残余溶剂，然后加热使水分挥发，得到聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜；或13、方法二：将丝素纤维剪碎后，与聚氨酯溶液混合，加热使溶剂挥发，聚氨酯成膜，并包覆所述的丝素纤维碎片，得到膜材料。将膜材料泡入去离子水中，进一步除去残余溶剂，然后加热使水分挥发，得到聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜。14、相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是：15、本发明利用天然材料丝素纤维与改性的聚氨酯复合，得到了具有高强度、高拉伸性、耐水性和耐疲劳性的聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜。本发明大大提高了人工心脏瓣膜的力学性能，而且丝素纤维赋予了复合膜良好的生物相容性和力学性能，制备工艺绿色便捷。本发明可以为心脏瓣膜病患者带来新选择，加速人工心脏瓣膜进口替代进程。技术特征：1.一种聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜，其特征在于：包括改性的聚氨酯和丝素纤维，所述改性的聚氨酯为有机硅改性聚氨酯、氟改性聚氨酯、丙烯酸酯改性聚氨酯；所述聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜的厚度为0.1～6mm，水接触角为90～180°，拉伸强度为5～300mpa，断裂伸长率为20％～400％，撕裂强度50～300n/mm。2.权利要求1所述的一种聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：在一层丝素纤维上涂一层改性的聚氨酯溶液后，铺上一层丝素纤维，再涂一层改性的聚氨酯溶液，构建聚氨酯/丝素纤维多层结构，得到聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜。3.权利要求1所述的一种聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：将丝素纤维剪碎后，与改性的聚氨酯溶液混合，经干燥成型得到聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜。4.如权利要求2或3所述的一种聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：聚氨酯溶液的质量浓度为10％～35％。5.如权利要求2或3所述的一种聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：所述丝素纤维的质量为聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜总质量的0.1％～70％。6.如权利要求2或3所述的一种聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：所述的丝素纤维是由浓缩的丝素蛋白溶液经诱导结晶法或静电纺丝或再生丝编织而得。7.如权利要求6所述的一种聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：将浓缩的丝素蛋白溶液经诱导结晶法获得丝素纤维，经微孔膜抽滤，得到丝素纤维膜，丝素纤维膜厚为0.1～2mm，丝素纤维直径为10～200nm，纳米孔径为10～100nm。8.如权利要求6所述的一种聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：将浓缩的丝素蛋白溶液通过静电纺丝制得丝素纤维膜，丝素纤维相互缠绕形成稳定可拉伸的网络结构，丝素纤维膜厚为0.1～2mm，丝素纤维直径为0.2～200μm。9.如权利要求6所述的一种聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜的制备方法，其特征在于：将丝素纤维按一定的组织规律相互交织形成丝素纤维布；丝素纤维为脱胶后的丝素纤维，或将丝素蛋白溶液通过再生法制备的再生丝素纤维，丝素纤维的直径为100～800μm，丝素纤维布厚为0.2～2mm。技术总结一种聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜及其制备方法，将聚氨酯/丝素纤维复合得到聚氨酯/丝素纤维膜，经水洗干燥处理，制得聚氨酯/丝素纤维复合心脏瓣膜。该丝素纤维材料大大提高了人工心脏瓣膜的力学性能，拉伸强度为5～300MPa，断裂伸长率为20％～400％，撕裂强度50～300N/mm，且具有良好的生物相容性、耐水性和耐疲劳性。制备过程绿色便捷，为心脏瓣膜病患者带来新选择，加速人工心脏瓣膜进口替代进程。技术研发人员：林乃波,郑耀贤受保护的技术使用者：厦门大学技术研发日：技术公布日：2024/8/15