西罗莫司药物洗脱涂层疝补片材料的构建及其抗粘连性能研究

Most anti adhesion composite meshes are based on polypropylene or polyester, and their surface weaving or coating absorbable polymer material. At present, anti-adhesion meshes are imported, expensive, and its coating process are highly confidential. China is not yet able to produce such materials. In this research project, we use our previously developed polypropylene (PP) surface modification and polylactic acid (PLLA) grafting techniques, then by means of catalysis of both ethyl-(3-dimethylamino-propyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS), to upload sirolimus to the PP-PLLA complex, so as to build an active anti-adhesion drug-eluting coating mesh. Subsequently, in vitro and in vivo, we improve and optimize the building conditions and methods of composite materials, study of its tissue compatibility, drug degradation, blocking resistance, safety and reliability. The expected results will study the new anti-adhesion drug-eluting coating abdominal wall defect repair materials and provide the basis for this field. Project group has done some basic researches and clinical applications of the mesh. Preliminary work has published 2 papers in SCI journal.

具有抗粘连作用的腹壁修复材料大都以聚丙烯或聚酯为骨架，再在其表面编织或涂层可以降解吸收的高分子物质而构成复合补片。但现有的防粘连补片均为国外进口，价格昂贵，且涂层工艺高度机密，我国目前还不能生产这类材料。本项目通过我们前期掌握的聚丙烯（PP）表面改性和聚乳酸（PLLA）嫁接技术，再通过乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐（EDC）和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）的催化作用，将西罗莫司上载到PP-PLLA复合物上，从而构建具有主动抗粘连作用的药物洗脱涂层补片。在随后的体内外试验中，改进和优化复合材料的构建条件和方法，全面研究其组织相容性、药物降解性、抗粘连性、安全性和可靠性。预期结果将为研究新型抗粘连腹壁修补材料提供基础。项目组在补片基础研究和临床应用领域已有一定工作积累，前期工作在SCI杂志上发表论文2篇。

在临床中多采用以聚丙烯为基础的无张力修补术治疗因腹壁薄弱或缺损导致的腹壁疝。随着微创腹腔镜技术的普及，由于传统补片常常引起腹腔粘连、脏器侵蚀、补片感染等并发症而限制了其在腹腔镜腹壁疝修补术中的应用。虽然目前市场中有多种材质及类型的防粘连补片，但仍没有一种能够完全达到临床理想要求，尤其在防粘连方面。补片引起腹腔脏器粘连的因素多而复杂。西罗莫司具有抗增生、抗炎症、抗血管生成的作用。首先，先后用两种不同化学嫁接方法将西罗莫司涂层至不同聚合物修饰后的聚丙烯补片上，用扫描电镜、红外光谱确认药物已上载。将药物洗脱涂层补片应用于SD大鼠腹壁缺损模型中，通过评价复合补片腹腔粘连及周围组织病理变化，确定了西罗莫司药物洗脱涂层聚丙烯补片对腹腔粘连、局部炎症反应和纤维化等方面的影响。其次，利用儿茶酚基团的黏附特性，将可降解高分子材料在聚丙烯表面黏附或原位成胶。证实了儿茶酚基团结合可降解高分子材料能够在聚丙烯补片表面有效固定，也在动物模型中探索了其在腹腔粘连预防方面的作用，这些为西罗莫司涂层至聚丙烯补片提供新途径。最后，有效地将西罗莫司与聚乳酸混合静电纺丝成膜，其与聚丙烯补片结合进行动物应用。观察了西罗莫司对腹壁与补片整合的影响以及对腹腔粘连的影响。本项目旨在围绕如何将西罗莫司通过化学涂层、仿生黏附、物理复合方法有效上载至聚丙烯补片，并阐明其在预防腹腔粘连、抗纤维化、抗炎症等方面的作用及其可能的药物洗脱释放机制。从而为临床提供一种潜在可应用的新型药物洗脱涂层抗粘连腹壁修补材料。