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小口径微孔聚氨酯人工血管的动物体内植入研究
将内径4mm的聚氨酯微孔人工血管植入Beagle狗体内,置换一段腹主动脉,研究血管内腔的内皮细胞化过程.该小口径血管具有以下特点:内腔偶联水蛭素以增加抗血栓性;顺应性接近天然血管;血管内表面孔径为40μm,并且管壁的孔径由内到外呈梯度增大.植入初始,人工血管内腔先吸附血浆纤维蛋白.14d见有少量梭形内皮样细胞生成.41d后形成完整内膜,由表面的内皮细胞单层和其下的平滑肌细胞组成.90d后生成稳定的内膜,平均厚度223μm.偶联水蛭素组和无偶联水蛭素组的通畅率分别为88.9%和75.0%.结果表明,改善抗血栓性、顺应性和微观结构可提高小口径人工血管的性能,有效促进内腔自然内皮细胞化,显著提高长期通畅率.
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小口径人工血管及制备方法的研究进展
血管移植是治疗心血管疾病的主要手段之一.小口径人工血管的研发也成为近十年来的研究热点.本文从制备小口径人工血管的材料和方法方面,首先简述了人工合成材料和天然生物材料,然后介绍了近些年来浸渍-沥滤法、混凝法、去细胞组织复合法、静电纺丝法、旋转曝光法、组织工程血管支架法及3D快速成型技术应用等的研究进展.阐述了作为小口径人工血管的各种材料和制备方法的特点,为理想的小口径人造血管进一步的发展提供了一定的参考.后对小口径人工血管发展前景做了展望.
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小口径人工血管肠腔静脉搭桥治疗门脉高压
小口径人工血管肠腔静脉间搭桥限制性分流术治疗门脉高压症,手术操作简便、脑病发生率低,且可应用于急症手术.
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生物反应器内构建小口径组织工程血管的实验研究
近年来心脏及周围血管动脉硬化病变的患者大量增加,仅美国每年就有约140万人需要接受血管置换~([1]).目前大口径人工血管的临床应用已获得广泛的成功,而小口径人工血管却一直未获得满意的效果~([2]),主要是由于缺乏理想的内皮细胞层而易导致血栓形成,血管长期通畅率较差.自体血管因其来源、大小、长度等原因不能完全满足临床需要,因此,研制出一种拥有较高远期通畅率的小口径人工血管成为了一个重要的研究课题.本研究将骨髓间充质干细胞(MSCs)种植于ε-己内酯/L-丙交酯(PCLA)组织工程血管支架,进行生物反应器内组织工程血管构建的探索.
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细菌纳米纤维素/壳聚糖复合管制备及其作为小径人工血管潜力的评价
背景:目前临床上仍旧缺乏人工血管用于小口径血管(< 6 mm)的替换.目的:探究细菌纳米纤维素/壳聚糖复合管作为小口径人工血管的可行性.方法:将培养制备的细菌纳米纤维素管分别与0.5%,1%,2%的壳聚糖复合,制备细菌纳米纤维素/壳聚糖复合管.对这些管材进行宏观形态、微观结构、密度、持水量、爆破压、机械力学性能以及血液相容性和细胞相容性等表征.结果与结论:①与细菌纳米纤维素管相比,细菌纳米纤维素/壳聚糖复合管的水渗透性减小,密度和持水能力均增大,轴向和径向力学性能增强,但是延展性和弹性降低;②对于血液相容性而言,细菌纳米纤维素管和细菌纳米纤维素/壳聚糖管的溶血率均能满足医用材料要求,但是血浆复钙时间测试结果显示,细菌纳米纤维素/壳聚糖管的抗凝性略弱于细菌纳米纤维素管;③细胞相容性实验表明,猪髋动脉内皮细胞在细菌纳米纤维素管和细菌纳米纤维素/壳聚糖管上均能稳定增殖生长,但是在细菌纳米纤维素/壳聚糖管上的增殖效果没有细菌纳米纤维素管明显.
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层层静电自组装表面修饰静电纺丝人工血管的生物相容性研究
背景大、中口径人工血管己成功用于临床,但是由于材料的疏水性小口径人工血管仍不能满足临床的需要.因此,提高人工血管材料的亲水性、抗凝血性一直是医学界研究的热点.目的研究静电自组装修饰后的电纺丝纤维膜的形貌特征、细胞相容性和组织相容性.方法利用静电自组装技术将壳聚糖和肝素修饰到静电纺丝聚乳酸纤维膜表面,通过扫描电镜观察组装前后电纺丝纤维的形貌特征;将人脐静脉内皮细胞种植与组装前后的纤维膜上,通过MTT测试检测细胞增殖能力;通过将组装前后不同材料植入兔皮下15天,通过HE染色检测其组织相容性.结果SEM结果显示,成功将壳聚糖/肝素组装到电纺丝纤维膜表面.MTT结果显示组装后的电纺丝纤维膜促进HUVEC的增殖.兔皮下植入实验结果显示组装修饰后的电纺丝膜具有良好的组织相容性.结论静电自组装成功应用于静电纺丝中,并且电纺丝纤维膜经修饰后成功提高材料的细胞相容性和组织相容性.
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小口径人工血管材料应用进展
随着人口老龄化，心血管疾病的发病率也越来越高［1］；需行冠脉搭桥、外周血管移植手术的患者逐年增加。与大口径人工血管不同，小口径人工血管（内径≤6 mm ）近期血栓形成率高、远期通畅率低，无法应用于临床。目前临床应用的小口径血管多取自患者体内，有乳内动脉、大隐静脉、围网膜动脉、桡动脉等，一方面，取自体血管时对机体损伤大，且自体血管的质量因人而异，另一方面，或二次搭桥手术后的患者，取得的血管无法移植，或勉强移植后很快出现堵塞，甚至没有合适的自体血管作为桥血管。所以，小口径血管是目前研究的难点与热点，尤其是新材料的应用方面。目前对小血管材料的研究进展主要有以下几个方面。
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重组蛇毒纤溶因子修饰聚氨酯人工血管的犬颈动脉置换实验
目的 通过动物实验评价重组蛇毒纤溶因子(recombinant fibfinolytic enzyme factor Ⅱ, rF Ⅱ)修饰聚氨酯(polyurethane, PU)人工血管的植入效果.方法 采用浸渍.沥滤法制备口径4mm Pu微孔人工血管,扫描电镜观察血管管壁微孔大小和形态,用rF Ⅱ修饰人工血管内腔.取20只体重(20±1)kg的雄性杂种犬制作颈动脉2cm缺损模型,随机分为3组:rF Ⅱ修饰Pu组(n=8)、无rF Ⅱ修饰PU组(n=6)和膨体聚四氟乙烯(expanded polytetrafluoroethlyene, ePTFE)组(n=6),植入相应人工血管以修复缺损.记录术后动物一般情况;计算术后30d和60d的血管通畅率:测量术后60d人工血管内径,并进行组织学检查和扫描电镜观察.结果 制得的PU微孔人工血管内径(3.74±0.06)mm,壁厚0.4～0.6mm,密度0.25g/cm3,孔隙率79.8%,径向动态顺应性为8.57%/100mmHg.人工血管管壁内,微孔分布均匀,呈开孔结构.外层孔径为(140±41)μm,内层孔径为(100±3)μm,外层/内层的厚度比约2:1,内腔表面孔径为(40±16)μm.术后颈部切口愈合良好,动物均存活,无并发症发生.术后30d及60d血管通畅率:rF Ⅱ修饰PU组分别为100%及66.7%,无rF Ⅱ PU组为66.7%及33.3%,ePTFE组为66.7%及0,堵塞的人工血管在吻合处发现血栓.rF Ⅱ修饰PU组、无rF Ⅱ修饰Pu组及ePTFE组植入前血管内径分别为(3.74±0.06)、(3.74±0.06)、(4.00±0.03)mm;术后60d内径分别为(4.51±0.05)、(4.31±0.24)、(4.43±0.12)mm;3组间植入前后比较差异均无统计学意义(P>0.05).rF Ⅱ修饰PU组组织学观察,植入15d有血浆蛋白在内腔表面沉积;30d后有少量细胞黏附;60d后新内膜形成.新内膜厚度随植入时间增加而变厚;植入后60d rF Ⅱ修饰Pu组人工血管近端、中点及远端的新内膜厚度分别为(560±22)、(78±5)、(323±31)μm(P<0.05).扫描电镜观察,rF Ⅱ修饰PU组新内膜表面由扁长形细胞组成,其长轴顺着血流方向排列,与正常颈动脉内腔表面形貌相似.结论 rF Ⅱ修饰Pu血管内腔可提高纤溶活性,减少血栓栓塞的发生,有利于提高植入血管的通畅率.
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bFGF预载脱细胞支架构建小口径人工血管的研究
目的 目前临床使用的小口径(＜5 cm)人工血管因生物相容性差、远期通畅率低,效果不理想.拟通过在脱细胞血管支架表面预载bFGF,制备一种新型的小口径人工血管. 方法 采用去污剂-酶消化法制备犬颈动脉脱细胞支架,将bFGF预载在经肝素固化(肝素固化组)和未固化的(单脱细胞组)脱细胞支架表面,ELISA法检测结合的bFGF量及体外释放情况.通过与犬BMSCs体外复合培养1～5 d,观察bFGF预载肝素固化脱细胞支架(bFGF预载组)和未固化的脱细胞支架(未预载组),以及各自空白对照组细胞生长情况.取8只杂交犬,切断并剪下颈总动脉造成约5 cm缺损,随机选取一侧,将预载组支架行端端吻合于缺损中,作为实验侧:将未预载组支架以同样方法植入对侧,作为对照侧.术后8周取材行DSA、HE染色观察移植效果. 结果 犬颈动脉经脱细胞后大体形态完好、细胞基本去除、纤维结构完整.肝素固化组支架表面结合的bFGF量与bFGF反应浓度成正相关,与相同反应浓度下单脱细胞组比较差异有统计学意义(P＜0.05);肝素固化组在浓度为100 ng/mL下结合的bFGF可在体外持续释放20 d.bFGF预载支架促进BMSCs增殖,MTT显示BMSCs在两组支架表面均可黏附生长,复合培养1、2d两组差异无统计学意义(P＞0.05);3～5 d,bFGF预载组支架表面细胞增殖活性明显高于未预载组(P＜0.01).异体犬颈动脉移植后8周,实验侧支架均通畅,且有细胞覆盖内膜及浸润管壁,而对照侧通畅率仅为12.5%(1/8),闭塞的移植物腔内均为血栓形成,未见细胞覆盖. 结论 对同种异体血管脱细胞支架表面进行bFGF预载,初步获得一种具有良好生物相容性和通畅性的生物人工血管,其远期通畅率及生物安全性仍待进一步评价.
