课题基金 / 基金详情

基于中膜结构和生理刚度的PCL大孔血管支架的设计制备及其体内移植研究

批准号:
82070322
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
张海波
依托单位:
学科分类:
先天性心脏病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张海波

项目摘要

结项摘要

张海波的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
先天性心脏病外科治疗常需借助人工血管来纠治心脏和血管发育异常,但目前的人工血管存在诸多缺陷,导致患儿预后不佳需要多次更换管道。随着材料学和生物医学的发展,利用组织工程学的方法构建组织相容性好且具有生长活性的人工血管成为了研究的热点。经过多年的发展,构建出具备完整内膜结构的组织工程血管已成可能,但是未能形成有功能的中膜结构,仍然是该领域有待攻克的难题。本项目基于血管中膜平滑肌细胞层在生理结构和功能上的特点,通过对材料的结构和性能进行设计,拟将聚氧化乙烯(PEO)和左旋聚乳酸(PLLA)载入到PCL纤维支架中,制备出既具有平行结构又具有一定刚度的PCL纤维材料,指导中膜平滑肌细胞的定向排列,同时引导中膜平滑肌细胞向收缩型转变,获得正常的生理结构和功能。最后对所构建的人工血管进行自体血管移植并评估其功能。本研究将有助于为患儿提供生物相容性好、富有生长潜能的人工血管,提高我国先天性心脏病手术疗效。
英文摘要
Surgical treatment of congenital heart disease often requires the use of artificial blood vessels to correct the abnormal development of heart and blood vessels, but there are many defects in the current artificial blood vessels, resulting in poor prognosis of children and the need to replace the pipeline many times..With the development of materials science and biomedicine, the construction of artificial blood vessels with good histocompatibility and growth activity by tissue engineering has become a research hotspot..After years of development, it has become possible to construct tissue engineering blood vessels with complete intima structure, but the failure to form functional mesenchymal structure is still a problem to be solved in this field..This project based on membrane in vascular smooth muscle cell layer on the physiological structure and function characteristics, through the study of the design of the structure and properties of materials, the proposed polyethylene oxide (PEO) and levorotatory polylactic acid (PLLA) loaded into PCLS scaffolds, was prepared with parallel structure and has a certain stiffness PCLS fiber material, guiding the directional alignment of smooth muscle cells in the membrane, and guide the membrane in the smooth muscle cells to deflating, obtain normal physiological structure and function..Finally, the constructed artificial blood vessel was transplanted with autologous blood vessel and its function was evaluated..This study will help to provide artificial blood vessels with good biocompatibility and growth potential for children and improve the surgical efficacy of congenital heart disease in China.
心脏外科手术治疗经常需借助人工血管来纠治结构性异常,但目前的人工血管存在诸多缺陷,尤其是小直径人工血管目前临床疗效仍然较差。组织工程静电纺丝技术可望为这一临床问题提供新的解决方法。除抗炎、抗血栓及内皮化这几个热点研究领域外,制备物理上抗弯折性能好的人工血管亦是新兴的研究热点。基于此,我们在前期实验中改良了静电纺丝技术,选取生物相容性较好但硬度不同的PU和PLCL高分子材料,通过同轴静电纺丝技术(PU外壳+PLCL内芯)精细调整人工血管的力学性质,并改变纺丝参数制备出了形态上峰谷相间的定向平行结构。该种人工血管在“峰”处纤维平行度高,而“谷”处则有更多的轴向纤维交联,提供机械支撑。这样既满足了纤维平行排列诱导平滑肌细胞定向分化,又能提供足够的机械强度维持管道的刚性。大体图片显示该管道有着特征性的峰谷相间结构,抗弯折性能优异。力学测试结果显示PLCL/PU 0.5+0.5(即PLCL流速0.5ml/h,PU流速0.5ml/h,下述同理)在轴向上有更大的拉伸强度,径向上有更大的弹性模量(更硬),同时也有更高的爆破压力。体外实验表明该类型人工血管能够诱导平滑肌细胞定向排列,且抑制平滑肌细胞过度增殖,同时使得平滑肌收缩分化的指标Tagln高表达。体内实验表明在植入大鼠腹主动脉后4周管道能保持通畅,没有明显内膜增生或动脉瘤形成。12周时0.5+0.5组管道通畅率较高,且免疫荧光染色提示有完整的内膜形成和α-SMA阳性的平滑肌细胞表达,同时代表平滑肌收缩表型的SM-MHC亦高表达。综上本研究通过改良同轴静电纺丝技术,制备了一种峰谷相间的高分子大孔径人工血管,能够诱导内皮再生,平滑肌细胞定向排列,且中期能够诱导平滑肌细胞定向排列和分化,形成成熟的有收缩功能的人工血管。本研究为小直径人工血管提供了新的研究方向。
快速内皮化神经化仿生小口径人工血管的构建及长距离血管损伤修复研究
  • 批准号:
    82370307
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    49万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    张海波
  • 依托单位:
基于可降解生物材料和体内组织工程技术构建人工血管的研究
  • 批准号:
    81770313
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    张海波
  • 依托单位:
国内基金
海外基金