可降解性小口徑組織工程血管的實驗研究.pdf

1、[目的]：利用可降解性的聚對二氧環(huán)己酮編制出力學(xué)性能優(yōu)良的人工血管支架，組織工程學(xué)方法構(gòu)建三層結(jié)構(gòu)的可降解性小口徑人工血管，對其進(jìn)行生物力學(xué)研究和體內(nèi)降解實驗；分離和培養(yǎng)犬骨髓CD34+細(xì)胞，研究其生物學(xué)特性并種植于人工血管內(nèi)表面，對體外構(gòu)建可降解性小口徑組織工程血管模型的方法進(jìn)行研究。 [方法]：篩選出具有抗張強(qiáng)度高、力學(xué)性能優(yōu)良的聚對二氧環(huán)己酮（PDS）可吸收縫線進(jìn)行編織，測定和分析PDS縫合線的生物力學(xué)性能，并通過對不同的

2、編織工藝加以研究、比較，選擇最為合適的編織方法和工藝編織血管支架。 以可降解的聚對二氧環(huán)己酮（PDS）縫合線編織成的網(wǎng)管狀織物作為血管支架，模仿天然血管的三層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層共混硫酸軟骨素-膠原，外層包被小腸黏膜下層（SIS），檢測血管支架的生物力學(xué)性能（爆破壓力、抗拉伸能力、順應(yīng)性等），并與正常生理血管進(jìn)行比較。將支架材料植入比格犬背部脊柱兩側(cè)肌肉內(nèi)，于2、4、8、12、24周取出，行組織學(xué)和透視電鏡觀察，觀察其理化性質(zhì)變化及組織反

3、應(yīng)情況。 抽取犬骨髓，F(xiàn)icoll液分離單個核細(xì)胞，免疫磁珠分離CD34+細(xì)胞，流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞純度，DMEM液培養(yǎng)，內(nèi)皮細(xì)胞生長因子（VEGF）誘導(dǎo)分化，行CD31、vWF（Ⅷ因子）免疫熒光、免疫細(xì)胞化學(xué)和Dil-Ac-LDL吸收實驗鑒定細(xì)胞特性。將內(nèi)皮細(xì)胞種植于人工血管支架內(nèi)表面，掃描電鏡觀察內(nèi)皮細(xì)胞在人工血管腔面的分布和生長情況。 [結(jié)果]： （1）聚對二氧環(huán)己酮單絲強(qiáng)度高，斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率兩個指標(biāo)P

4、DS均大于直徑相同的聚丙烯纖維。PDS纖維柔順性好，編織性能好，采用規(guī)則編織結(jié)構(gòu)可編織出強(qiáng)度高彈性好、孔隙率大、光滑平整的網(wǎng)狀血管支架。 （2）所制備的復(fù)合型人工血管的爆破壓為（43.5±8.3）kPa，斷裂強(qiáng)度為（19.10±1.56）N，應(yīng)變率為（42.88±3.16）％，徑向順應(yīng)性為（5.96±0.87）％/100mmHg。 （3）植入體內(nèi)2-4周時，SIS與膠原層清晰可見，炎細(xì)胞浸潤較多，掃描電鏡見膠原海綿網(wǎng)孔結(jié)

5、構(gòu)破壞融合，形成板層結(jié)構(gòu)，海綿結(jié)構(gòu)基本保持。12周時，自身纖維結(jié)締組織完全取代膠原蛋白海綿材料，纖維組織廣泛長入網(wǎng)材孔間隙內(nèi)，炎性細(xì)胞減少，PDS發(fā)生了部分降解。24周時，支架材料完全吸收，被新生纖維組織填充，炎細(xì)胞和和異物巨噬細(xì)胞少見。降解過程中未見材料周圍組織變性、壞死或肉芽腫異常增生現(xiàn)象。 （4）經(jīng)流式細(xì)胞儀測定，免疫磁珠方法分離的細(xì)胞中CD34+細(xì)胞含量為79.27±5.85％。經(jīng)免疫磁珠分離獲得的骨髓CD34+細(xì)胞在倒

6、置顯微鏡下為折光性強(qiáng)的圓形細(xì)胞，大小均一，24h后觀察開始出現(xiàn)貼壁細(xì)胞，呈圓形，隨后逐漸伸出偽足，倒置顯微鏡下剛貼壁的細(xì)胞呈典型的“鵝卵石”狀，細(xì)胞形態(tài)逐漸演變成梭型，兩周后細(xì)胞基本鋪滿培養(yǎng)瓶底面。 （5）免疫熒光、免疫細(xì)胞化學(xué)結(jié)果示CD31和vWF表達(dá)均為陽性，Dil一Ac-LDL吸收功能實驗陽性，證明成功誘導(dǎo)分化為內(nèi)皮細(xì)胞。 （6）掃描電鏡觀察內(nèi)皮細(xì)胞在人工血管內(nèi)表面的種植情況，可見大量內(nèi)皮細(xì)胞粘附于人工血管內(nèi)表面，

7、細(xì)胞形態(tài)伸展，連續(xù)性較好，有偽足伸出并長入血管內(nèi)表面微孔內(nèi)。 [結(jié)論]： （1）聚對二氧環(huán)己酮力學(xué)性能優(yōu)良，可作為可降解性小血管支架的編織材料。采用65度編織工藝角和規(guī)則編織結(jié)構(gòu)的編織工藝，可制備出力學(xué)性能良好，彈性回復(fù)率佳的小口徑網(wǎng)管作為組織工程血管支架。 （2）所制備的小口徑人工血管支架的生物力學(xué)性能良好。 （3）所制備的小口徑人工血管支架生物相容性好，組織反應(yīng)輕，降解時間合適。 （4）免疫磁