小口径血管的体内再生研究

本课题从仿生天然细胞外基质的结构与成分出发， 以胶原蛋白和壳聚糖为原料， 同时考虑到组织工程血管对材料力学的要求，我们在胶原蛋白与壳聚糖系统中加入力学性能优良的可降解性材料聚乳酸-聚己内酯 （P(LLA-CL)），以期构建的血管支架取得临床上的成功。 课题制备了两种蛋白-多糖-P（LLA-CL）复合纳米纤维即胶原蛋白－壳聚糖-P（LLA-CL）复合纳米纤维和同轴共纺肝素缓释型胶原蛋白－壳聚糖-P（LLA-CL）复合纳米纤维。对这两种纳米纤维的结构和性能进行了表征。对于胶原蛋白－壳聚糖-P（LLA-CL）复合纳米纤维，发现随着P（LLA-CL）的加入复合纳米纤维的弹性模量降低，断裂伸长增加，细胞相容性下降，兼顾材料的弹性和细胞相容性选择P(LLA-CL)含量为75%的胶原蛋白－壳聚糖-P（LLA-CL）复合纳米纤维用于血管组织工程支架的制备。对肝素缓释型胶原蛋白－壳聚糖-P（LLA-CL）复合纳米纤维，测得肝素可以从纳米纤维中缓慢释放，体外释放时间可达45天以上。同时，我们还比较研究了不同的静电纺方法以及不同接收器对纤维支架的孔径和细胞渗透行为的影响。对传统静电纺丝方法稍作改进，模拟生物梯度材料的设计，采用双向静电纺丝法，通过有序的改变两向的推进速度来控制不同组分的含量，以期获得以P(LLA-CL)为中间层，以胶原/壳聚糖（COL/CS）为内外层的梯度对称结构纳米纤维管状支架。以丝素/P(LLA-CL)为原料制备不同支架。实验结果表明空气增压静电纺制备的纤维比传统的静电纺支架孔径大，尤其是在空气压力为50 kPa时制备的支架，细胞的渗透行为显著，而力学性能仍然能达到临床上组织工程血管移植的要求。.将肝素缓释型胶原蛋白－壳聚糖-P（LLA-CL）复合纳米纤维3mm内径的管状支架移植于狗的股动脉3cm缺损处，成功地修复了狗的股动脉缺损。肝素缓释起到了初始的抗凝血作用，血管内腔形成了完整的内皮层，血流通畅达一年之久。