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由于现代人的膳食结构不均衡、缺乏运动锻炼、烟酒摄入、工作压力大等不健康的生活方式,心脑血管疾病呈现年轻化的趋势,目前主要采用动脉搭桥等方式作为治疗手段,但由于自体血管的来源有限或血管病变程度过高而难以实行。为响应这一临床需求,在过去的十年间,致力于人工血管的研究成为热点。目前,大口径的人工血管已经形成了商品化,但由于小口径的人工血管(内径<6mm)在吻合口处易形成血栓和内膜增生,移植后的长期通畅率很难达到令人满意的效果。因此,需要制备出具有合适的力学性能、抗凝血性能的小口径人工血管来解决这类问题。
本课题中,首先通过两步溶液聚合法合成了PEUU。采用PCL二醇、HDI作为单体反应获得预聚物,再通过丁二胺作为扩链剂反应得到PEUU。合成的PEUU具有优异的弹性,但是纯PEUU无法满足作为组织工程血管材料的要求,为了提高生物相容性,加入了天然材料明胶与PEUU共混,然后通过静电纺丝的方法制备了纯明胶和PEUU/明胶的纳米纤维管状支架,使用EDC/NHS的溶液分别对纯明胶和PEUU/明胶的纳米纤维管状支架进行交联,分别得到Gel-E/N和PU75-E/N纳米纤维管状支架。为了将抗凝血药物肝素(Heparin)与复合纳米纤维结合,将肝素添加到EDC/NHS溶液中,交联的同时将肝素共价接枝到支架表面,制备出PU75-E/N-Hep纳米纤维管状支架,起到缓释肝素的作用,达到长期抗凝血的目的。
通过对各组支架的微观形貌、机械性能、亲水性、体外生物相容性、血液相容性和原位移植的动物实验来评价血管支架的综合性能。扫描电镜结果显示,制备的PU75-E/N-Hep纳米纤维管状支架具有良好的纳米纤维结构;荧光结果显示,FITC标记的肝素能在支架中均匀分布;甲苯胺蓝染色、傅里叶红外光谱结果表明,肝素被成功修饰在支架表面;力学测试结果显示,支架具有与天然血管接近的机械性能;水接触角结果显示,肝素的接枝提高了支架的亲水性;体外细胞相容性、血液相容性结果显示,支架能促进人的脐静脉内皮细胞增殖,并具有良好的血液相容性;最后将制备的PU75-E/N-Hep纳米纤维管状支架植入大鼠的腹主动脉缺损部位,植入部位血流通畅,未出现明显的血栓和急性内膜增生,且新生的血管组织显示出与自体血管相似的结构。
综上,认为本实验中所制备的PU75-E/N-Hep纳米纤维管状支架在组织工程血管领域有一定的参考价值,为小口径人工血管的临床转化提供了研究基础。
本课题中,首先通过两步溶液聚合法合成了PEUU。采用PCL二醇、HDI作为单体反应获得预聚物,再通过丁二胺作为扩链剂反应得到PEUU。合成的PEUU具有优异的弹性,但是纯PEUU无法满足作为组织工程血管材料的要求,为了提高生物相容性,加入了天然材料明胶与PEUU共混,然后通过静电纺丝的方法制备了纯明胶和PEUU/明胶的纳米纤维管状支架,使用EDC/NHS的溶液分别对纯明胶和PEUU/明胶的纳米纤维管状支架进行交联,分别得到Gel-E/N和PU75-E/N纳米纤维管状支架。为了将抗凝血药物肝素(Heparin)与复合纳米纤维结合,将肝素添加到EDC/NHS溶液中,交联的同时将肝素共价接枝到支架表面,制备出PU75-E/N-Hep纳米纤维管状支架,起到缓释肝素的作用,达到长期抗凝血的目的。
通过对各组支架的微观形貌、机械性能、亲水性、体外生物相容性、血液相容性和原位移植的动物实验来评价血管支架的综合性能。扫描电镜结果显示,制备的PU75-E/N-Hep纳米纤维管状支架具有良好的纳米纤维结构;荧光结果显示,FITC标记的肝素能在支架中均匀分布;甲苯胺蓝染色、傅里叶红外光谱结果表明,肝素被成功修饰在支架表面;力学测试结果显示,支架具有与天然血管接近的机械性能;水接触角结果显示,肝素的接枝提高了支架的亲水性;体外细胞相容性、血液相容性结果显示,支架能促进人的脐静脉内皮细胞增殖,并具有良好的血液相容性;最后将制备的PU75-E/N-Hep纳米纤维管状支架植入大鼠的腹主动脉缺损部位,植入部位血流通畅,未出现明显的血栓和急性内膜增生,且新生的血管组织显示出与自体血管相似的结构。
综上,认为本实验中所制备的PU75-E/N-Hep纳米纤维管状支架在组织工程血管领域有一定的参考价值,为小口径人工血管的临床转化提供了研究基础。