细菌纤维素/醋酸纤维素微纳结构仿生小口径血管支架的设计、制备及其性能研究
目前，每年有数百万例心血管疾病患者进行血管移植手术，经术后观察发现，大口径血管移植成功率最高，小口径（＜6mm）人工血管的移植效果并不理想。原因是小口径血管移植物内的血流速度太低，使血液与材料之间的剪切力变得太弱，易在吻合口处形成血栓以及产生内膜增生等一些严重并发症，从而增加血栓发生的几率。因此，小口径血管移植物需要更好的血液相容性。众所周知，人体内的天然血管具有优异的血液相容性。因此，通过模拟人体真实血管的结构制备仿生小口径血管支架，成为目前研究的主流方向。仿生支架应具有天然血管的重要特征，其中几何结构、化学组成以及力学性能等均是血管组织工程研究的热点。 为了模拟天然血管的结构和功能，本文结合静电纺丝技术和膜液界面培养法，设计制备了一种具有微纳纤维结构的仿生小口径血管支架。本研究首先采用静电纺丝法制备醋酸纤维素（CA）微米纤维支架，然后采用膜液界面培养法在CA微米支架中原位生长细菌纤维素（BC）纳米纤维，制备出高度仿生真实血管内层结构的BC/CA微纳纤维血管支架。控制支架中BC含量可以获得不同孔隙率的BC/CA。扫描电子显微镜（SEM）测试结果证实，随着BC含量的增多，支架材料的平均孔径随之减小。对支架的晶体结构、力学性能、血液相容性以及生物相容性进行评价，结果表明，BC/CA材料整体性能均优于BC和CA。对于不同含量的BC/CA材料，BC/CA-2具有最好的血液相容性，不仅对内皮细胞有更好的促增殖作用，而且可以促进细胞的内皮化，减少炎症反应，具有良好的细胞相容性。这些结果表明，所制备的BC/CA-2微纳结构支架材料有望应用于血管支架。 为提高支架材料的血液相容性，促进细胞内皮化，在以上研究基础上，进一步采用EDC和NHS为交联剂将肝素（Hep）引入到BC/CA-2中，获得BC/CA-Hep。探究Hep的加入对材料的形貌、机械性能、润湿性、化学结构、晶体结构以及血液相容性的影响，进一步研究肝素对细胞的形态和增殖等生物相容性方面的影响。SEM测试结果证实，Hep的引入没有改变材料的微观形貌。力学性能测试结果表明，与BC/CA相比，BC/CA-Hep的抗拉强度提升了19%。血液实验和细胞实验结果表明，Hep的引入明显降低了血小板的黏附量，提升了材料的血液相容性，并且有效的促进了细胞的内皮化。本研究所构建的BC/CA-Hep微纳纤维结构血管支架，有望用作临床小口径人工血管支架材料。
仿生血管支架;醋酸纤维素微米纤维;细菌纤维素纳米纤维;静电纺丝;力学性能;血液相容性
华东交通大学
硕士
化学
万怡灶
2020
中文
R318.08
2020-12-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）