面向血管支架涂层应用的超声雾化制备载药微胶囊技术研究

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随着支架植入术在冠心病介入治疗领域广泛应用,术后再狭窄问题一直是研究的热点。新型的生物工程支架利用某些蛋白药物的特异性能够有效地预防术后再狭窄,但由于蛋白药物易受环境影响而被破坏,如何将蛋白药物黏附在支架表面并能够长期控制释放,成为载蛋白药物支架预防再狭窄研究的关键问题。  微胶囊的特殊结构能将内部药物和外部环境隔离,可以防止药物受到环境的破坏,因此研究制备新型载蛋白药物微胶囊涂层血管支架,将为再狭窄问题的根本解决带来希望。针对该需求,本文主要研究基于超声雾化技术制备载蛋白药物微胶囊的方法,将制备的载蛋白微胶囊初步应用于血管支架涂层,并对涂层效果进行表征。论文的主要研究成果如下:  (1)研究了基于超声雾化原理的雾化液滴数学模型和液滴碰撞的成囊方法。液滴碰撞成囊方法涉及两个方面:界面相分离和油水包埋的方式,首先选择了制备微胶囊的壳材料,其次基于溶剂的物理性质研究了液滴碰撞产生界面相分离现象,获得了液滴碰撞形成壳核结构微胶囊的材料和成型条件。  (2)设计并分析了超声雾化核心部件超声变幅杆,并搭建了超声雾化法制备微胶囊的实验平台。根据纵波在超声变幅杆上传播的波动方程,推导了变幅杆的声学参数,设计了20kHz、120kHz及120kHz带有通孔的变幅杆结构,分析了变幅杆声学参数之间的关系。提出了基于超声雾化法制备微胶囊的实验平台设计方案,重点完成双进液系统的结构设计并加工了进液保持架与U型支撑架,完成了超声雾化制备微胶囊实验平台的搭建。  (3)研究并获得了超声雾化法制备载药微胶囊的优化工艺参数。用溶菌酶作为蛋白模型,PLGA作为壳材料,首先用单因素试验法研究了液体流量比、PLGA浓度、收集浴浓度、PLGA分子量、搅拌时间对微胶囊包封率和平均粒径的影响;然后,通过正交试验得出液体流量比是影响微胶囊包封率的最大因素;接着,研究了添加剂甘露糖和NaCl对微胶囊包封率和粒径的影响;最后优化并制定了超声雾化法制备载药微胶囊的工艺参数。  (4)将超声雾化法制备的载药微胶囊在血管支架上进行涂层实验研究,并对涂层效果进行了表征分析。
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