小口径人工血管的构建地地研究

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1、中文摘要背景：动脉粥样硬化和心血管疾病是世界范围内危害人类健康的主要疾病。由于很多病人缺少合适的自体血管作为移植物，必须采用人工血管。目前，研究者主要通过两种方法构建人工血管：一．组织工程的方法，即将种子细胞种植到血管支架材料上，在体外经过生物反应器的的孵育形成血管；二．组织诱导性血管，即对血管支架材料进行修饰，使其具有在体内血管形成的能力。研究目的：本论文分为两部分，分别对上述两种构建人工血管的方法都进行研究探讨。第一部分，将兔颈总动脉进行脱细胞处理，得到天然的血管支架材料，采用骨髓间充质干细胞(MSCs)作为种子细胞，进行组织工程血管的体外构

2、建，探索血管组织工程的可行途径。第二部分，利用静电纺丝技术制备血管支架材料，通过化学方法将肝素共价偶联于支架材料表面，并利用肝素上的特殊区域来吸附血管内皮细胞生长因子(VEGF)，通过体外的抗凝血实验、细胞实验和动物体内的实验评价，来探索组织诱导性血管的可行性途径。研究方法：第一部分实验首先体外分离兔颈总动脉，经多步处理(低渗缓冲液、低温反复冻融和非离子型去污剂)，清除血管细胞，获得的脱细胞血管支架。培养骨髓间充质干细胞作为种子细胞种植到脱细胞支架材料中，进行体外培养。对细胞种植前后材料的轴向拉伸强度、细胞生长情况以及细胞在材料上分布情况进行研究

3、。第二部分实验利用静电纺丝技术制备管状或膜状聚己内酯(PCL)支架材料，乙二胺氨解材料，使PCL末端携带氨基。利用1一乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺／批羟基丁二酰亚胺(EDC／NHS)的吗啉乙磺酸(MES)缓冲体系，将肝素共价结合到携带了氨基的材料上，后通过肝素上生长因子的结合域将vEGF固定。扫描电子显微镜(sEM)观察化学修饰后材料表面变化，激光共聚焦显微镜观察VEGF在材料表面分布情况，轴向拉伸实验评价化学处理后材料的力学强度变化情况。材料的抗凝血实验主要包括部分活化凝血酶原时间(APTr)和动静脉分流实验(AV-shunt)。在支架

4、材料上种植和培养人脐静脉内皮细胞(HUVEC)，评价VEGF对HUVEC黏附和增殖的作用。AV-shunt评价短时间内材料对细胞捕获和血栓形成情况，皮下埋植评价材料的生物相容性。研究结果：通过第一部分实验可以看出，种子细胞的种植提高了脱细胞支架材料T中文摘要的力学性质。通过对种植细胞材料进行DNA分析可以看出，细胞数量在7天前呈现增长的趋势，而在14天时显现出明显的下降，这与H&E染色结果相一致。第二部分实验中，SEM观察及力学拉伸实验表明，化学处理没有对材料的纳米纤维结构及其力学强度产生显著影响。通过激光共聚焦观察至IJVEGF较好的分布在纤维

5、表面。APTT实验表明带有肝素的材料凝血时间显著增长，凝血时间从20．87+0．84s增JJI]至lJ84．6士2．46s。结合VEGF后凝血时间又下降到35．454-0．90s，说明部分肝素被结合的VEGF屏蔽。但是，结合VEGF的材料仍然具有比未修饰的PCL材料更好的抗凝血性能。体外细胞实验，充分证明了VEGF对HUVEC的增殖，黏附起到全面的促进作用。AV-shunt实验表明带有肝素的材料，红色血栓明显减少。结论：第一部分实验中，种子细胞的植入很好的改善了支架材料的力学性质，但是，长时间体外静态培养，细胞往往停止增殖。组织工程手段需要自体细

6、胞，需要借助生物反应器在体外长时间构建和培养，不利于人工血管的产业化和应用。第二部分实验表明，化学修饰和活性分子复合没有影响至IJPCL纺丝材料的力学性能，并且显著提高了其抗凝血性能，VEGF存在于体内促进自身内皮细胞增殖分化的潜能。组织诱导性血管材料具有较好的应用前景，但是更多细节的地方需要进一步完善并进行评价。关键词：组织工程血管支架材料种子细胞组织诱导性血管静电纺丝VEGFIIAbstractBackground：Atherosclerosisandheartdiseasearestilltheleadingcausesofmorbidit

7、yandmortalityworldwide．Therapiesforcoronaryarteryandperipheralvasculardiseasesoftenrequirereplacementofthedamagedvesselswimvasculargrafts．However,autologousvesselsandsyntheticgratisarelimitedinsmall—caliber(internaldiameter，ID<6mm)arterytransplantations．DeceUularizedbloodvess

8、elshavebeenstudyextensively，fortheirmechanicalstrengthandstructuresi