促体内原位再生的生物杂化小口径血管支架研究

栓塞是小口径血管移植术后失败的主要原因，而由早期凝血和顺应性不匹配导致的血栓形成和内膜增生是小口径人工血管栓塞的诱因。课题拟以构建顺应性良好、可促血管原位再生的小口径血管支架为手段，解决小口径人工血管栓塞问题，实现其植入后抗血栓和长期通畅。课题以丝素和合成PLCL为原料，采用电纺和编织技术制备顺应性与天然血管相匹配的多层复合支架，并加入肝素以及与血管再生相关的生长因子。该支架具有模拟血管再生微环境的功能，可诱导内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞等血管修复细胞分层生长，促进快速内皮化及血管的原位再生。重点研究该支架顺应性的影响因素及它们之间的关系，以及肝素、各种生长因子单独和联合使用对诱导血管再生的作用机理。本项目的成功实施，有望突破小口径人工血管临床应用的瓶颈，为开发促原位再生的小口径人工血管提供理论依据和技术基础。

本项目以构建顺应性良好、可促血管原位再生的小口径血管支架为手段，解决小口径人工血管的栓塞问题，以实现其植入后的抗血栓和长期通畅。项目的解决思路是以蚕丝丝素和PLCL为原料，采用电纺和编织技术制备顺应性与天然血管相匹配的多层复合支架，并加入肝素以及与血管再生相关的生长因子，促进支架的快速内皮化以及血管的原位再生。经过三年的实验研究，本项目基本按原计划进行，根据实际情况还增加了部分研究工作。三年来，我们完成的工作如下：1）制备了丝素与PLCL以不同比例共混的静电纺丝管，作为小口径血管复合支架的内层和中层。研究了丝素与PLCL共混电纺管的杨氏模量、顺应性、径向/纵向拉伸强力、顶破强力等生物力学性能，分析了影响血管支架生物力学性能的因素。2）制备了不同规格的丝蛋白编织管，作为支架外层。研究了蚕丝(熟丝)编织管的杨氏模量、径向/纵向拉伸强力、顶破强力等生物力学性能，分析了影响编织管力学性能的因素。3）采用缝合的方式制备了具有三层结构的复合小口径血管支架，并对其形貌、结构、力学性能进行了研究。4）基于前期研究结果，我们选择PLCL含量较多（分别为50%和70%）的电纺管作为支架内层，并研究了肝素、VEGF含量对支架内表面抗凝血与内皮化的影响。5）制备了具有取向纤维的电纺管，考察了其力学性能及PDGF的释放及其加入对平滑肌细胞行为的影响。6）研究了PLCL的加入及含量对丝素二级结构的影响。在项目实施过程中，我们遇到了没有预料到的问题，针对此问题，我们还做了以下工作：7）发现电纺管状材料较难从模具上取下，因此自行设计制备了一种用于静电纺丝管的收集器。8）组内原有的对血管支架的顺应性的测试仪器并不适用于小口径血管支架，针对此问题，项目组研制了专门用于小口径血管支架顺应性的测试装置。本项目的研究结果可以为制备顺应性良好的仿生小口径血管支架提供新的思路，并为后续的研究奠定基础。基于该项目，目前我们发表科研论文6篇，申请专利6项，4项获得授权，已授权的专利中包括2项国家发明专利以及2项实用新型专利。培养本科生3名，硕士生1名。