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目的:小口径血管支架是受损伤血管的良好替代物,但现在的血管支架大都缺乏良好的机械支撑力,或者没有生物学活性,缺乏自我生长和修复能力,或者没有良好的细胞粘附生长等相容性。我们的研究主要探讨一种新型的,具有生物可降解性的管状支架,以及它的力学特征和体内生物学性能。
方法:应用盐析和喷涂技术制做管状血管支架,在体外,我们检测了血管支架的力学性能,分别评价了破裂压力,径向顺应性和缝合拉力,并制做不同厚度的聚氨酯层(PU)来评价三个力学指标的关系,寻找适合厚度的血管支架。我们种植狗的骨髓间充质干细胞(bMSCs)于材料上,在体外滚动培养7天后,然后植入体内,置换一段狗的腹主动脉。植入期间进行动脉造影,然后于第1、3、6、12、24周取出,进行组织学和免疫组织化学分析。
结果:血管支架长4cm,直径6mm,具有类似自然生物血管的三层结构,内外两层为微孔状的聚乳酸-乙醇酸(PLGA)材料,孔径大小30μm~74μm,孔径率为80%;中间层为致密的聚氨酯(PU)材料。支架厚0.295 mm~0.432mm,径向顺应性3.80%/100mmHg~0.57%/100mmHg,缝合拉力为1959 N/cm2~3228N/cm2,随着支架管壁PU层厚度增加,缝合拉力增加,但径向顺应性降低。我们选用了0.295 mm厚度的血管壁,此时血管显示出适合的缝合拉力和顺应性。造影显示:植入3月后的血管显示通畅良好,没有扩张和狭窄。电镜扫描显示了连续的内皮细胞层覆盖在血管腔内表面。6月后,造影显示血管腔轻度的狭窄。取出血管:肉眼下支架材料仍较完整;免疫组织化学显示:支架血管内层CD31染色阳性,中层aSMA染色阳性,有大量胶原纤维和部分弹力纤维形成,支架的PLGA层内有大量细胞渗入,同时PLGA材料出现大部分降解,而PU层完整。
结论:具有三层结构的小口径血管支架,在体外具有良好的机械力学性能,有良好的组织相容性和细胞可粘附性;在动脉的高压环境中显示了良好的通畅性,无扩张和明显的狭窄,在体内有良好的重塑。但支架的降解仍需要进一步调节。