摘要
凭借天然的生物相容性以及生物可降解性,生物可降解聚合物(BP)支架作为治疗血管狭窄类疾病的主要方式得到了广泛的发展与应用,但由于聚合物材料相较于金属材料仍存在力学性能不足的问题,改善BP支架的力学性能成为重要的研究方向。BP涂层作为常规药物载体,在治疗病变部位控制药物释放发挥重要作用,随着研究深入,BP涂层被发现有改善生物BP支架力学性能的潜力。本文主要分别以聚左旋乳酸(PLLA)雕刻支架和PLLA编织支架为对象,分析了涂层对两者力学性能的影响,探究了聚消旋乳酸(PDLLA)/聚乳酸共乙醇酸共聚物(PLGA)共混涂层对PLLA雕刻支架力学性能的影响,探究了六臂支化聚乳酸共己内酯共聚物(6S-PLCL)/六亚甲基二异氰酸酯(HDI)交联涂层对 PLLA 编织支架力学性能的影响。主要内容与成果如下: (1)提出将BP涂层应用于改善支架的力学性能,以解决BP支架因材料性质差异而导致力学性能不足的问题。首先阐述了聚合物血管支架力学性能的制约因素为材料性质差异,并总结了改善血管支架力学性能的研究现状,同时分析聚合物涂层的主要功能,提出将聚合物涂层应用于提高血管支架的力学性能。 (2)确定了涂层制备工艺、检测方法,并搭建了相关实验设备。通过对比分析了各类涂层材料制作以及涂层制备的方法,根据雕刻支架以及编织支架的结构特征,提出使用超声雾化喷涂法制备支架涂层,并且搭建了相关喷涂设备。针对支架涂层的检测与评估,给出了涂层支架的处理方法及设备、观测方法及设备、力学性能检测方法及设备。 (3)提出将PDLLA/PLGA共混涂层作为PLLA雕刻支架(球囊扩张式)力学性能的改进手段,与无涂层支架相比在最大峰值力及径向刚度上分别提高了6.53%和0.47%。通过分析PLLA雕刻支架的结构特征以及植入过程中的压握和扩张,提出通过共混涂层来增强PLLA雕刻支架的力学性能,结果表明质量比为 80/20 的涂层相较于其他比例涂层在压握、扩张后对雕刻支架的力学性能有明显提高,与无涂层支架相比在最大峰值力及径向刚度上分别提高了6.53%和0.47%。 (4)提出将超弹体涂层作为PLLA编织支架(自膨胀式)的涂层,大幅度提升了 PLLA编织支架力学性能,其中将径向回弹力提高了236.7%。通过分析PLLA编织支架在植入过程中自膨胀释放的变形特征,提出通过交联的超弹体涂层来限制编织交叉点处单丝的运动来增强PLLA编织支架的力学性能,实验结果表明该方式能够大幅度提升PLLA编织支架的力学性能,其中交联涂层质量比为5:1时拥有足够的韧性和杨氏模量从而能够使增强效果最大化,并将径向回弹力提升了236.7%。 综上所述,本文分别采用不同的涂层制备策略增强了PLLA 雕刻支架和PLLA 编织支架的力学性能,这对扩展涂层在血管支架上的作用有积极意义。