时间－空间可控制释放VEGF和他汀药物的新型血管组织工程载药修复材料研究

心血管疾病已成为人类首要致死原因，组织工程的发展给心血管疾病的治疗带来新的希望，但心血管系统病变具有高复发、并发症多等特点，仅局部再生重建不能很好解决问题。我们设计了一种可实现血管内皮生长因子VEGF和他汀药物在不同区域、不同时间先后释放的三维组织工程血管载药修复材料，内层载有VEGF，外层载有他汀药物，早期体外细胞培养时内层的VEGF先释放，加速材料表面实现内皮化，促进血管新生； 材料植入体内后外层的他汀药物再释放，直接作用于血管，通过他汀对心血管系统的多效性作用，起到防治再狭窄和减少并发症的作用，并可提高他汀的生物利用度。这种时间－空间可控制释放生长因子和药物的血管载药修复系统，可实现手术部位的组织重建和局部释药。研究VEGF和他汀的释放动力学、释放机制，以及材料微观结构对其释放行为的影响，探明他汀在体内的药代动力学、生物利用度，建立量效关系，可为临床提供一种新型的血管再生修复材料。

心血管疾病是目前人类的主要致死原因，且仍呈上升态势。心血管疾病常具有高复发、并发症多等特点，仅局部再生重建不能很好解决问题。针对此，本研究项目将心血管药物他汀引入到血管组织工程修复材料，制备了一种载药三维血管系统，使得这种支架材料不仅可以修复血管，还能起到防治再狭窄的作用。通过乳化交联法制得载有普伐他汀的壳聚糖微球，采用无毒的生物交联剂京尼平对微球进行交联。考察了壳聚糖黏度、油相水相相对比例、反应温度、搅拌速度、交联剂添加方式、交联剂浓度等因素对壳聚糖微球成球、溶胀度、释药等的影响。采用激光粒度仪对微球的粒径大小、粒径分布等进行分析，傅里叶变换红外光谱仪测定微球结构变化，并进行了载药量测定等表征。实验表明，以中等黏度的壳聚糖为原料，控制油相与水相的比例为10:1， 搅拌速度850r/min，温度40℃，京尼平浓度为1%时可以得到形貌良好、力学性能好的壳聚糖微球，微球直径小于10m，载药量为27.4%，包封率达54.7%。壳聚糖微球在水中表现出明显的溶胀性能，制得的微球溶胀度为164.3%~223.8%，在酸性环境下的溶胀度要大于中性与碱性环境下的溶胀度。体外释药实验显示，载药微球在长达近两月的时间保持持续释放，控制合适条件，药物不发生突释。延长交联时间以及增大交联剂用量都会延缓药物的释放。. 以壳聚糖、京尼平为原料，制得载有普伐他汀药物、VEGF的三维管状多孔血管修复材料，考察交联剂种类、壳聚糖明胶配比、构建方式等对材料成型的影响，制得孔径约200~300m，带连通孔的三维血管组织工程支架。以扫描电镜观察微观形貌，并测定支架中药物释放的情况。研究表明，在支架中药物的释放可以维持2月以上，这对于作为植入人体后药物缓慢释放以防止再复发是有益的。通过比较载药前后的壳聚糖基质材料对人脐静脉内皮细胞HUVEC的生长情况，我们考察了考察细胞与材料的相互作用，发现不同浓度的普伐他汀的加入不会对细胞生长起到抑制作用，而从共培养一天后的结果，甚至会对细胞生长有所促进。药物在支架材料中的长时间缓慢释放，可实现手术部位组织重建后的局部释药，有利于材料植入后对心血管疾病的持续治疗，起到防治再狭窄和减少并发症的作用，有望为临床提供一种新型的血管再生修复材料。