基于柠檬酸的小口径血管材料的合成及其功能化表面构建

良好的抗凝血性、与天然血管相似的力学性质、适当的降解速度是小口径血管材料的基本要求，与血液接触的内皮化表面是决定组织工程化血管成功的关键。本项目基于缩合聚合反应设计合成柠檬酸基可降解弹性体和聚氨酯掺杂的可降降解聚酯弹性体,研究材料的力学性能、降解性能、热性能、细胞亲和性和抗凝血性与聚合单体种类，配比和聚合工艺条件的关系。通过模拟天然血管结构特征，制备内层致密，外层多孔的两相管状支架，研究支架的爆破强度和顺应性。通过接种内皮细胞（EC）和平滑肌细胞（SMC），在体外共培养的方法构建组织工程化血管结构。通过物理吸附、化学键联及层层自组装技术构建抗凝血及快速内皮化的功能表面，研究活性分子的种类及构建方法对材料的抗凝血和诱导内皮快速形成的影响规律，并用于构建组织工程化小口径血管。本项目对于小口径血管材料结构的设计及功能化表面的构建，促进血管组织工程的发展具有非常重要的实用价值。

小口径人工血管在临床上具有相当大的临床需求，但是由于血栓、内膜增生和钙化的问题，小口径人工血管至今没有临床应用。天然血管是由内膜、中膜和外膜构成。内膜是一层很薄的内皮细胞层，防止凝血和血管增生。中膜是周向取向的平滑肌细胞层，含有胶原蛋白和弹性蛋白，提供力学支撑。外膜为结缔组织，有神经和毛细血管，调控血管的收缩和舒张，为血管提供营养。 快速内皮化和平滑肌层的再生是人工血管再生的关键。电纺丝技术是制备人工血管的主要方法，但是由于孔径太小和丝的密集堆砌使中膜的再生困难，限制了电纺丝人工血管的血管再生。本项目针对这一问题开展了一下研究：1）通过电纺丝和电喷技术相结合，发展了一种增加电纺丝人工血管孔径大小的方法，大鼠腹主动脉移植发现增加孔大小的人工血管有利于中膜的再生，同时有利于巨噬细胞的富集及相关细胞因子的分泌，促进了血管再生。该研究对研究炎症反应在血管再生和新生中的作用具有重要意义。2）采用湿法纺丝技术制备了一种内层周向取向的人工血管，大鼠腹主动脉移植发现，周向取向的内能纤维能够引导周向取向的平滑肌层的再生，且再生的血管具有一定的生理舒张功能。该研究对于小口径血管的结构设计具有十分重要的指导意义。3）为了实现人工血管的快速内皮化，本研究发展了一种温和的材料表面固定RGD的方法，改善了内皮细胞的粘附和分裂能力。还发展了一种新的方法将对内皮祖细胞具有专一性捕捉能力的多肽固定于材料表面，提高了材料对于内皮祖细胞的富集能力。.本研究取得的结果对于小口径人工血管材料的选择、结构设计及再生机理具有非常重要的借鉴意义。