专利名称：一种具有抗凝血效果的心脏或血管补片的制作方法心脏或血管补片是先天性心脏病等手术中经常用到的医用材料。心脏补片是用来 修补心脏的心室间隔缺损及室壁修复等心室疾病的修补手术，同时也常常应用于房间隔缺 损等心房疾病的修补手术，可根据缺损情况进行任意裁剪，产品也常裁剪后作为各种手术 的缝合垫片使用。血管补片是用来修补由于血管瘤、血管狭窄等原因造成的血管的瘘口，血 管补片一般都要求易于缝合、止血等特点，一般主动脉等大血管运用较多。人体自身材料 虽然是该类手术最理想的心、血管补片材料，但来源非常有限，基本无法满足医疗手术的需 要。目前医疗手术中使用的心、血管补片材料大多为编织的PA (聚酰胺)、PET (聚对苯 二甲酸乙二醇酯)、PTFE (聚四氟乙烯)等人造血管材料。这些材料虽然具有良好的机械性 能和柔软性，但材料本身不具有抗凝血性能，因此材料在内皮细胞形成以前，必须对手术病 人使用肝素等抗凝血药物，而这些药物的使用会造成病人身体受创流血后，凝血困难从而 危及生命。而目前对聚合物材料的抗凝血改性大多采用对基体材料进行表面物理、化学接枝 改性材料，或者是将抗凝血的药物共混到聚合物中获得的。这些改性方法比较适用于片状 或块状材料，却无法用于心、血管补片所常用的编织材料进行改性；而如以上述方法对编织 材料所使用的纤维材料进行改性，则会造成聚合物纤维材料机械性能的大幅度下降，而无 法满足心、血管补片对材料机械性能的需要。而片状或块状材料由于其柔软性能和折弯性 能上的缺陷，也无法被加工成为心脏或血管补片。
本发明的目的是提供一种具有抗凝血效果的心脏或血管补片，克服现有的聚合物 材料的抗凝血改性方法造成心脏或血管补片编织材料机械性能大幅度下降的缺陷，解决了 接枝法和共混法难以对编织材料进行抗凝血改性的技术问题，本发明方法对人造血管用编 织材料进行抗凝血改性，在保持其优异的机械性能、柔软性能和折弯性能的同时获得抗凝 血效果。实现本发明目的的技术方案如下一种具有抗凝血效果的心脏或血管补片，包括 补片基材，其特征在于在补片基材的表面，采用共沉淀法对补片基材表面进行修饰，通过 粘结剂聚氨酯(PU)，经过表面磷酸化改性的纳米聚氨酯(PU)微球嵌入补片基材表面。所述的补片基材为人造血管用编织PA、PET或PTFE材料。所述的表面磷酸化改性的纳米聚氨酯(PU)微球，是将纳米PU微球以磷酸缓冲溶 液浸泡而制得。所述的纳米PU微球为直径为100-300nm的乳液法制备的医用级纳米PU微球。所述的经磷酸化改性的纳米PU微球在补片基材的浓度为0. 3-1. Omg/cm2。所述的磷酸化改性纳米PU微球由沉淀在补片基材表面的粘结剂PU分子所粘结。所述的粘结剂PU为医用级PU。补片基材表面修饰通过共沉淀法进行，共沉淀法是以PU溶液作为粘结剂，将表面 磷酸化改性后的纳米PU微球置于PU溶液中超声分散，制得表面磷酸化改性纳米PU微球在 PU溶液中的悬浮液，将所述的悬浮液倾倒于放置补片基材的容器内，离心分离，磷酸化改性 纳米PU微球在补片基材表面由沉淀下来的PU分子所粘结，完成补片基材表面的修饰。本发明方法选择生物相容性的纳米PU微球作为载体，以磷酸缓冲溶液进行表面 改性，获得抗凝血效果；通过共沉淀法将表面磷酸化改性的纳米PU微球嵌入补片基材表 面，从而制得具有抗凝血效果的心脏或血管补片，在保持补片基材优异的机械性能、柔软性 能和折弯性能的同时获得抗凝血效果。所述的具有抗凝血效果的心脏或血管补片可由以下方法制备(1)将纳米PU微球置于磷酸缓冲溶液浸泡12 36h，实现其表面磷酸化；(2)将表面磷酸化改性后的纳米PU微球置于PU乙醇溶液中超声分散，制得表面磷酸 化改性纳米PU微球在PU乙醇溶液中的悬浮液；(3)将步骤(2)得到的悬浮液倾倒于放置补片基材的容器内，离心分离5 15min，取 出补片基材，干燥后即可。所述的纳米PU微球为直径为100-300nm的乳液法制备的医用级纳米PU微球。所述的磷酸缓冲溶液的离子强度为0. 05 0. 3M，pH值为7。所述的PU溶液为医用级PU的乙醇溶液，PU的浓度为0. 1 mg/ mL。图1为表面磷酸化改性的纳米PU微球的TEM照片，从照片可以看出纳米聚氨酯 (微球内部深色部分)的表面已经被磷酸缓冲溶液所改性(微球表面浅色部分)。图2为本发明的心脏或血管补片的表面ATR-FIlR谱图，由图可以看出，在3400波 数附近有较强的N-H吸收，说明纳米PU微球已经对心、血管补片进行了表面修饰。根据本发明的心脏或血管补片经复钙实验结果表明，经过纳米PU微球表面改性 可以使原先的补片基材的复钙时间提高105%-45洲。该实验结果表明，经过纳米PU微球的 表面改性可以有效提高心、血管补片的血液相容性。采用MTT法对本发明的心脏或血管补片的细胞毒性进行测试，24h的测试结果表 明，该心、血管补片的毒性为O级(即完全无毒)，可以安全用于生物体内。本发明的具有抗凝血效果的心脏或血管补片，以表面磷酸化改性的纳米PU微球 作为载体，获得抗凝血效果，再通过共沉淀法将纳米PU微球嵌入血管补片基材表面，从而 制得具有抗凝血效果的心脏或血管补片。根据本发明的心脏或血管补片，克服了目前常用 的接枝法和共混法难以对编织材料进行抗凝血改性的缺陷，在保持补片基材优异的机械性 能、柔软性能和折弯性能的同时获得抗凝血效果。根据本发明制备的心脏或血管补片，具有 显著的抗凝血效果，在使用所述补片材料进行手术时不必同时使用肝素等抗凝血药物，从 而避免病人手术后一旦受到创伤流血后，由于抗凝血药物的作用，导致血液无法凝结，危及 病人生命的问题。下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。本发明的保护范围并不以为限，而是由权利要求加以限定。

图1为表面磷酸化改性的纳米PU微球TEM照片； 图2为本发明的心脏或血管补片表面的ATR-FIlR谱图。

一种具有抗凝血效果的心脏或血管补片，以人造血管用编织PA为基材，其表面嵌入磷
酸化改性的直径IOOnm纳米PU微球，所述的纳米PU微球在补片基材上的浓度约为0. 4mg/
2
cm ο所述具有抗凝血效果的心脏或血管补片按以下方法制备将直径IOOnm的纳米PU 微球lg，置于200mL的离子强度为0. 1Μ，ρΗ值为7的磷酸缓冲溶液浸泡Mh，实现其表面磷 酸化；然后将表面磷酸化改性后的纳米PU微球5mg置于50mL，0. lmg/ mL的PU乙醇溶液中 超声20min分散，制得表面磷酸化改性纳米PU微球在PU乙醇溶液中的悬浮液；最后将该悬 浮液倾倒于底部放置了直径4cm的人造血管用编织PA基材的大离心试管内，3000rpm离心 分离lOmin，取出编织PA，干燥，即可。实施例2
一种具有抗凝血效果的心脏或血管补片，以人造血管用编织PA为基材，其表面嵌入磷
酸化改性的直径300nm纳米PU微球，所述的纳米PU微球在补片基材上的浓度约为0. 96mg/
2
cm ο所述具有抗凝血效果的心脏或血管补片按以下方法制备将直径300nm的纳米PU 微球lg，置于200mL的离子强度为0. 1Μ，ρΗ值为7的磷酸缓冲溶液浸泡Mh，实现其表面磷 酸化；然后将表面磷酸化改性后的纳米PU微球12mg置于50mL，0. lmg/ mL的PU乙醇溶液 中超声20min分散，制得表面磷酸化改性纳米PU微球在PU乙醇溶液中的悬浮液；最后将该 悬浮液倾倒于底部放置了直径4cm的人造血管用编织PA基材的大离心试管内，3000rpm离 心分离lOmin，取出编织PA，干燥，即可。实施例3
一种具有抗凝血效果的心脏或血管补片，以人造血管用编织PA为基材，其表面嵌入磷
酸化改性的直径200nm纳米PU微球，所述的纳米PU微球在补片基材上的浓度约为0. 48mg/
2
cm ο所述具有抗凝血效果的心脏或血管补片按以下方法制备将直径200nm的纳米PU 微球lg，置于200mL的离子强度为0. 1Μ，ρΗ值为7的磷酸缓冲溶液浸泡Mh，实现其表面磷 酸化；然后将表面磷酸化改性后的纳米PU微球6mg置于50mL，0. lmg/ mL的PU乙醇溶液中 超声20min分散，制得表面磷酸化改性纳米PU微球在PU乙醇溶液中的悬浮液；最后将该悬 浮液倾倒于底部放置了直径4cm的人造血管用编织PA基材的大离心试管内，3000rpm离心分离lOmin，取出编织PA，干燥，即可。实施例4
一种具有抗凝血效果的心脏或血管补片，以人造血管用编织PTFE为基材，其表面嵌 入磷酸化改性的直径IOOnm纳米PU微球，所述的纳米PU微球在补片基材上的浓度约为 0. 32mg/cm2。所述具有抗凝血效果的心脏或血管补片按以下方法制备将直径IOOnm的纳米PU 微球lg，置于200mL的离子强度为0. 1Μ，ρΗ值为7的磷酸缓冲溶液浸泡Mh，实现其表面磷 酸化；然后将表面磷酸化改性后的纳米PU微球^ig置于50mL，0. lmg/ mL的PU乙醇溶液中 超声20min分散，制得表面磷酸化改性纳米PU微球在PU乙醇溶液中的悬浮液；最后将该悬 浮液倾倒于底部放置了直径4cm的人造血管用编织PTFE基材的大离心试管内，3000rpm离 心分离IOmin，取出编织PTFE，干燥，即可。实施例5
一种具有抗凝血效果的心脏或血管补片，以人造血管用编织PTFE为基材，其表面嵌 入磷酸化改性的直径300nm纳米PU微球，所述的纳米PU微球在补片基材上的浓度约为 0. 96mg/cm2。所述具有抗凝血效果的心脏或血管补片按以下方法制备将直径300nm的纳米PU 微球lg，置于200mL的离子强度为0. 1Μ，ρΗ值为7的磷酸缓冲溶液浸泡Mh，实现其表面磷 酸化；然后将表面磷酸化改性后的纳米PU微球12mg置于50mL，0. lmg/ mL的PU乙醇溶液 中超声20min分散，制得表面磷酸化改性纳米PU微球在PU乙醇溶液中的悬浮液；最后将该 悬浮液倾倒于底部放置了直径4cm的人造血管用编织PTFE基材的大离心试管内，3000rpm 离心分离lOmin，取出编织PTFE，干燥，即可。实施例6
一种具有抗凝血效果的心脏或血管补片，以人造血管用编织PTFE为基材，其表面嵌 入磷酸化改性的直径200nm纳米PU微球，所述的纳米PU微球在补片基材上的浓度约为 0. 48mg/cm20所述具有抗凝血效果的心脏或血管补片按以下方法制备将直径200nm的纳米PU 微球lg，置于200mL的离子强度为0. 1Μ，ρΗ值为7的磷酸缓冲溶液浸泡Mh，实现其表面磷 酸化；然后将表面磷酸化改性后的纳米PU微球6mg置于50mL，0. lmg/ mL的PU乙醇溶液中 超声20min分散，制得表面磷酸化改性纳米PU微球在PU乙醇溶液中的悬浮液；最后将该悬 浮液倾倒于底部放置了直径4cm的人造血管用编织PTFE基材的大离心试管内，3000rpm离 心分离IOmin，取出编织PTFE，干燥，即可。实施例7
一种具有抗凝血效果的心脏或血管补片，以人造血管用编织PET为基材，其表面嵌 入磷酸化改性的直径IOOnm纳米PU微球，所述的纳米PU微球在补片基材上的浓度约为 0. 4mg/cm2。所述具有抗凝血效果的心脏或血管补片按以下方法制备将直径IOOnm的纳米PU 微球lg，置于200mL的离子强度为0. 1Μ，ρΗ值为7的磷酸缓冲溶液浸泡Mh，实现其表面磷 酸化；然后将表面磷酸化改性后的纳米PU微球5mg置于50mL，0. lmg/ mL的PU乙醇溶液中 超声20min分散，制得表面磷酸化改性纳米PU微球在PU乙醇溶液中的悬浮液；最后将该悬浮液倾倒于底部放置了直径4cm的人造血管用编织PET基材的大离心试管内，3000rpm离心 分离lOmin，取出编织PET，干燥，即可。实施例8
一种具有抗凝血效果的心脏或血管补片，以人造血管用编织PET为基材，其表面嵌 入磷酸化改性的直径300nm纳米PU微球，所述的纳米PU微球在补片基材上的浓度约为 0. 96mg/cm2。所述具有抗凝血效果的心脏或血管补片按以下方法制备将直径300nm的纳米PU 微球lg，置于200mL的离子强度为0. 1Μ，ρΗ值为7的磷酸缓冲溶液浸泡Mh，实现其表面磷 酸化；然后将表面磷酸化改性后的纳米PU微球12mg置于50mL，0. lmg/ mL的PU乙醇溶液 中超声20min分散，制得表面磷酸化改性纳米PU微球在PU乙醇溶液中的悬浮液；最后将该 悬浮液倾倒于底部放置了直径4cm的人造血管用编织PET基材的大离心试管内，3000rpm离 心分离lOmin，取出编织PET，干燥，即可。实施例9
一种具有抗凝血效果的心脏或血管补片，以人造血管用编织PET为基材，其表面嵌 入磷酸化改性的直径200nm纳米PU微球，所述的纳米PU微球在补片基材上的浓度约为 0. 48mg/cm20所述具有抗凝血效果的心脏或血管补片按以下方法制备将直径200nm的纳米PU 微球lg，置于200mL的离子强度为0. 1Μ，ρΗ值为7的磷酸缓冲溶液浸泡Mh，实现其表面磷 酸化；然后将表面磷酸化改性后的纳米PU微球6mg置于50mL，0. lmg/ mL的PU乙醇溶液中 超声20min分散，制得表面磷酸化改性纳米PU微球在PU乙醇溶液中的悬浮液；最后将该悬 浮液倾倒于底部放置了直径4cm的人造血管用编织PET基材的大离心试管内，3000rpm离心 分离lOmin，取出编织PET，干燥，即可。


本发明公开了一种具有抗凝血效果的心脏或血管补片，在人造血管用编织PA、PET或PTFE基材的表面，采用共沉淀法对补片基材表面进行修饰，通过粘结剂PU，表面磷酸化改性的直径为100-300nm的纳米PU微球嵌入在补片基材表面，浓度为0.3-1.0mg/cm2。根据本发明的心脏或血管补片，在保持补片基材优异的机械性能、柔软性能和折弯性能的同时，具有显著的抗凝血效果。