【摘 要】
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缺血性疾病如冠状动脉疾病(CAD)一直是心血管疾病致死的主要原因之一,2016年全球因CAD死亡人数超过940万人。此外,越来越多的患者患有外周动脉粥样硬化。病变晚期的患者通常需要外科血管重建术,如冠状动脉搭桥术(CABG)。CABG中使用的血管移植是利用自体或人工血管,但是自体血管来源有限,因此人工血管的开发尤为必要,特别是小直径(≤6mm)人工血管移植物在临床应用中仍然具有很大的局限性。而其主
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缺血性疾病如冠状动脉疾病(CAD)一直是心血管疾病致死的主要原因之一,2016年全球因CAD死亡人数超过940万人。此外,越来越多的患者患有外周动脉粥样硬化。病变晚期的患者通常需要外科血管重建术,如冠状动脉搭桥术(CABG)。CABG中使用的血管移植是利用自体或人工血管,但是自体血管来源有限,因此人工血管的开发尤为必要,特别是小直径(≤6mm)人工血管移植物在临床应用中仍然具有很大的局限性。而其主要原因是易形成急性血栓和缺乏内皮化。针对抗血栓和促内皮化的需求,本研究利用静电纺丝技术制备了聚己内酯(PCL)纳米纤维支架,进一步通过聚多巴胺(PDA)在其表面固定水蛭素(rH)制备出PCL-PDA-rH复合支架。研究了水蛭素浓度对支架理化性能、抗凝血能力的影响以及和人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的相互作用。在此基础上,通过双乳液溶剂挥发法制备rH-PLGA/PEI纳米粒子(rHNPs),进一步改善支架的理化性能,并对其细胞相容性和抗凝血能力进行了研究。主要内容如下:(1)PCL-PDA-rH复合支架的亲水性相比于PCL支架得到明显的提升,利于细胞的粘附,同时其极限抗张强度和杨氏模量都优于PCL支架,满足血管力学要求。经30天PBS浸泡处理后PCL-PDA-rH复合支架仍能完好的保持其纳米纤维结构,可以长时间为组织形成提供支撑。(2)PCL-PDA-rH纳米纤维复合支架可以支持HUVECs的生长和增殖,并且细胞铺展状态优于纯PCL支架。PCL-PDA-rH0.25、PCL-PDA-rH0.5复合支架对HUVECs的生长、增殖具有轻微的促进作用,当水蛭素溶液浓度达到1mg/ml时,PCL-PDA-rH复合支架可以明显促进HUVECs的生长、增殖。三组PCL-PDA-rH纳米纤维复合支架均能促进HUVECs的迁移。三组PCL-PDA-rH纳米纤维复合支架的APTT、TT都有延长,FIB下降,说明PCL-PDA-rH复合支架具有优良的抗凝血性能,并且随水蛭素浓度的增加,抗凝作用增强。PCL-PDA-rH复合支架具有抗血小板粘附能力且其溶血率远低于5%,血液相容性良好。(3)采用双乳液溶剂挥发法成功制备出rH-PLGA/PEI纳米粒子(rHNPs)其平均粒径在330±130nm。rHNPs通过PDA均匀的分布在纳米纤维表面。用不同浓度rHNPs制备的PCL-PDA-rHNPs2.5、PCL-PDA-rHNPs5、PCL-PDA-rHNPs10三组复合支架的亲水性相对于PCL支架得到明显改善,同时力学性能也得到了提升。体外释放实验结果表明所制备的三组PCL-PDA-rHNPs纳米纤维支架通过rHNPs的降解来释放水蛭素显著改善了PCL-PDA-rH纳米纤维支架药物突释的问题。在PBS中降解30d,扫描电镜观察显示rHNPs没有明显的脱落现象,同时PCL-PDA-rHNPs纳米纤维支架形貌没有显著改变。三组PCL-PDA-rHNPs纳米纤维支架的抗凝血能力相比于PCL纳米纤维支架抗凝血能力有了明显的提升,APTT最大延长了8s,并且其溶血率大大低于5%,血液相容性良好。PCL-PDA-rHNPs5纳米纤维支架促进了HUVECs的生长和增殖。但是PCL-PDA-rHNPs10纳米纤维支架因为rHNPs浓度太高,不利于HUVECs的生长和增殖。本论文成功研究制备了PCL-PDA-rH、PCL-PDA-rHNPs纳米纤维复合支架材料,该复合支架同时具备良好的力学性能、促进内皮细胞增殖、迁移能力和抗凝血性能,有望成为一种新型的人工血管移植物材料。
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