双重修饰的小口径人工血管的快速内皮化

发布时间：2017-10-10 10:48

  本文关键词：双重修饰的小口径人工血管的快速内皮化

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【摘要】：小口径人工血管应用失败的主要原因是血栓和由内膜增生造成的再狭窄,解决这两个问题的最有效方法是加速小口径人工血管移植后的内皮化。一氧化氮(NO)能够抑制血小板的黏附和活化以及平滑肌细胞的增殖,有助于预防急性血栓和内膜增生,同时促进内皮细胞的生长和迁移,加速血液接触材料的内皮化。人体血液中存在NO供体,它们可以被特定的催化剂加速分解并释放NO。REDV(Arg-Glu-Asp-Val)是一种来自于细胞外基质的四肽,它可以选择性地促进内皮细胞的黏附,而不会吸附其它细胞。本文制备了一种双重修饰的小口径人工血管并对其快速内皮化能力进行了考察,首先利用静电纺丝制备了聚己内酯血管基质材料并对其进行了改性修饰,将能催化NO生成的催化剂—硒代聚乙烯亚胺(SePEI)和接枝有REDV的透明质酸(HA)通过层层自组装技术负载到基质材料表面,然后对材料的性能和生物功能进行了表征和考察。通过扫描电子显微镜观察了层层自组装和负载REDV前后材料的微观形貌,发现静电纺丝材料和修饰后的材料均具有良好的纤维形态和高孔隙率。通过荧光显微镜观察和X射线光电子能谱分析证明REDV成功负载到基质材料上。水接触角的测试结果显示SePEI和HA的层层自组装及REDV的负载在一定程度上改善了PCL基质材料的亲水性。NO催化生成实验结果表明负载SePEI的材料具有良好的催化NO生成能力。成纤维细胞增殖实验表明,引入SePEI、HA和REDV的血管材料细胞相容性良好。在内皮细胞黏附实验中,负载REDV的材料上内皮细胞数量明显高于其他组。在内皮细胞和平滑肌细胞共培养实验中,双重修饰的材料在促进内皮细胞黏附的同时抑制了平滑肌细胞的黏附和铺展,提高了内皮细胞/平滑肌细胞比例。最后通过体内原位移植实验考察了双重修饰的血管的通畅性和内皮化情况,结果显示本研究设计的血管具有良好的快速内皮化能力,内皮层覆盖比例高,内皮细胞形态接近天然血管内皮细胞。综上所述,本课题制备的双重修饰的人工血管具有良好的抗凝血性和生物功能,能够为小口径人工血管的构建和改性提供新的思路。
【关键词】：人工血管 一氧化氮 硒代聚乙烯亚胺 REDV 内皮化
【学位授予单位】：南开大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R318.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 前言10-30
• 第一节 人工血管的研究背景10
• 第二节 血管移植物的研究历史及现状10-15
• 1.2.1 天然生物血管10-11
• 1.2.2 合成血管11
• 1.2.3 组织工程血管11-14
• 1.2.3.1 种子细胞12
• 1.2.3.2 支架材料12-13
• 1.2.3.3 生物信号分子13-14
• 1.2.4 组织诱导性血管14-15
• 第三节 人工血管制备技术15-17
• 1.3.1 多孔支架加工15-16
• 1.3.2 表面改性和修饰16-17
• 第四节 小口径人工血管快速内皮化研究的意义和策略17-28
• 1.4.1 小口径人工血管快速内皮化研究的意义17-18
• 1.4.2 血管内皮细胞的生理功能18
• 1.4.3 小口径人工血管快速内皮化策略18-19
• 1.4.4 一氧化氮释放/生成材料在小口径人工血管快速内皮化中的应用研究19-25
• 1.4.4.1 一氧化氮的生理功能19-21
• 1.4.4.2 一氧化氮释放材料在小口径人工血管快速内皮化中的应用研究21-23
• 1.4.4.3 一氧化氮生成材料在小口径人工血管快速内皮化中的应用研究23-25
• 1.4.5 细胞外基质衍生多肽在小口径人工血管快速内皮化中的应用研究25-28
• 第五节 课题的提出28-30
• 第二章 材料与方法30-43
• 第一节 材料与试剂30-32
• 第二节 仪器32-33
• 第三节 主要试剂配制33-34
• 2.3.1 缓冲液的配制33
• 2.3.2 层层自组装所用溶液的配制33
• 2.3.3 细胞实验相关试剂和培养基的配制33
• 2.3.4 动物实验相关试剂的配制33-34
• 第四节 实验部分34-43
• 2.4.1 静电纺丝膜材料的制备34
• 2.4.2 静电纺丝血管支架的制备34
• 2.4.3 3,3’-联硒二丙酸的合成34-35
• 2.4.4 硒代聚乙烯亚胺的合成35
• 2.4.5 透明质酸-REDV的合成35-36
• 2.4.6 异硫氰酸荧光素标记REDV36
• 2.4.7 静电纺丝膜材料的层层自组装修饰36
• 2.4.8 静电纺丝血管支架的层层自组装修饰36-37
• 2.4.9 X射线光电子能谱测试37
• 2.4.10 静态水接触角测试37
• 2.4.11 拉伸力学测试37-38
• 2.4.12 爆破压测试38
• 2.4.13 体外催化一氧化氮释放实验38-39
• 2.4.14 成纤维细胞增殖实验39-40
• 2.4.15 内皮细胞黏附实验40
• 2.4.16 内皮细胞和平滑肌细胞共培养实验40-41
• 2.4.17 原位移植实验41
• 2.4.18 多普勒超声检测41
• 2.4.19 体式显微镜及扫描电子显微镜观察41-42
• 2.4.20 H&E染色42
• 2.4.21 免疫荧光染色42
• 2.4.22 统计分析42-43
• 第三章 结果与讨论43-60
• 第一节 材料的制备与表征43-50
• 3.1.1 静电纺丝纤维膜的微观形貌43-44
• 3.1.2 荧光标记REDV并层层自组装修饰后纤维膜的微观形貌44-45
• 3.1.3 静电纺丝血管支架的微观形貌45
• 3.1.4 SeDPA的结构表征45-46
• 3.1.5 SePEI的结构表征46
• 3.1.6 表面元素分析46-47
• 3.1.7 材料亲水性47-48
• 3.1.8 材料力学性能48-49
• 3.1.9 材料催化GSNO生成NO的能力49-50
• 第二节 细胞实验50-53
• 3.2.1 材料细胞相容性50-51
• 3.2.2 内皮细胞黏附51-52
• 3.2.3 内皮细胞和平滑肌细胞共培养52-53
• 第三节 体内实验53-60
• 3.3.1 血管通畅率53-54
• 3.3.2 血管内腔面形貌（体视显微镜观察结果）54-55
• 3.3.3 血管内腔面形貌（扫描电子显微镜观察结果）55-57
• 3.3.4 血管内皮化情况57-60
• 第四章 总结与展望60-62
• 第一节 全文总结60-61
• 第二节 研究展望61-62
• 参考文献62-73
• 致谢73-74
• 个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果74

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