自催化NO原位控释的人工血管植入材料结构设计及其生物功能评价

解决小口径人工血管的再狭窄问题，关键在于构建的血管植入材料应具有良好的抗凝血性。一氧化氮（NO）对血管抗凝血功能有重要调节作用。为了解决现有NO供体储存和释放NO 量有限、存在突释现象以及NO供体易于滤出、存在毒性等问题，本研究拟从两个方面着手研究：1）采用层层自组装手段，在多孔血管支架材料表面负载有机硒修饰的聚阳离子高聚物与聚阴离子高聚物，形成多层双分子膜，仿生血管内皮上含硒NO释放催化酶，催化体内亚硝基硫醇物质产生NO，实现原位持续稳定释放NO；2）设计合成新型NO供体：在氮烯醇的端基氧上连接单糖，以提高NO稳定性，降低NO供体毒性，并负载到人工血管支架材料上，随着体内糖化酶的催化作用单糖分解，NO逐渐释放。项目系统评价上述两种催化法控释NO的血管植入材料的生物相容性；研究NO分子释放与调控机理及其对人工血管抗凝血和生物功能的作用机制和规律；为血管植入材料的构建提供新的NO控释思路。

解决小口径人工血管的再狭窄问题，关键在于构建的血管植入材料应具有良好的抗凝血性。一氧化氮（NO）对血管抗凝血功能有重要调节作用。为了解决现有NO供体储存和释放NO 量有限、存在突释现象以及NO供体易于滤出、存在毒性等问题，本研究从两个方面着手研究：1）采用层层自组装手段，在多孔血管支架材料表面负载有机硒修饰的聚阳离子高聚物与聚阴离子高聚物，形成多层双分子膜，仿生血管内皮上含硒NO释放催化酶，催化体内亚硝基硫醇物质产生NO，实现原位持续稳定释放NO；2）设计合成新型NO供体：在氮烯醇的端基氧上连接单糖，以提高NO稳定性，降低NO供体毒性，并负载到人工血管支架材料上，随着糖苷酶的催化作用单糖分解，NO逐渐释放。项目系统评价上述两种催化法控释NO的血管植入材料的生物相容性；研究NO分子释放与调控机理及其对人工血管抗凝血和生物功能的作用规律。本项目制备出4种自组装型血管支架材料：PCL-SePEI/PGA 体系，PCL-(SePEI/ALgNa)n体系，PCL-(SePEI/HA)n体系，和PCL-SePEI/Hep.。将有机硒化合物层层自组装在聚己内酯（PCL）纳米纤维材料表面，在GSH存在下催化NO供体RSNO释放NO。整个释放过程没有明显突释现象，而且在很长一段时间内能够持续释放NO。通过对材料生物性能的检测，证实此类材料生物相容性良好，并且在抗血小板聚集以及平滑肌细胞粘附、铺展、增殖和促进内皮细胞年付增殖方面起到良好的作用。本研究还采用半乳糖化稳定的氮烯醇NO供体，负载到人工血管植入材料上，通过半乳糖苷酶作用，催化NO释放，减少NO供体的突释，实现NO的长期稳定释放，同时减小氮烯醇NO供体的毒性；将糖基化稳定的NO供体与壳聚糖键合，具有更明显的NO释放稳定性。本项目研究成果，发表学术论文9篇，其中SCI收录论文5篇，国内核心期刊论文4篇，授权中国发明专利2项，申请中国发明专利1项。本研究为NO控释材料在人工血管植入材料构建上的应用提供实验基础；对于促进血管植入材料的发展具有科学和社会意义。