NapFFGRGD表面改性PCL材料及改性后材料作为小口径血管的研究

发布时间：2019-11-21 10:42

【摘要】：由动脉粥样硬化引起的心血管疾病和外周血管疾病,是目前发病率、死亡率最高的疾病之一,疾病导致动脉管径狭窄并最终使血管堵塞。目前针对这种血管性疾病的临床治疗手段主要包括血管扩张手术和血管移植。血管扩张术后血管再狭窄的复发率高,并不能彻底解决问题；血管移植手术则有可能解决这些问题。天然血管是临床上血管搭桥的金标准,然而自体血管的采集会给病人带来额外的痛苦,另外,某些病人自身血管不适合移植。膨体聚四氟乙烯(ePTFE)和聚对苯二甲酸乙醇酯(Dacron(?))材料虽然在大口径血管上的应用取得了成功,但由于不可降解性,在应用于血液流速较低的小口径血管(内径6mm)时,易发生急性血栓造成堵塞,或者由于缝合口处的新内膜增生使管腔再狭窄,因而手术失败率很高。如何诱导血管材料在体内的快速内皮化是实现抗凝血功能化表面、解决小口径血管长期通畅性问题的关键。文献中报道,在材料表面修饰RGD可以促进内皮细胞的粘附、增殖与迁移。故本论文提出假设,在材料表面修饰RGD分子可以促进小口径血管材料内皮化的过程,改善血管材料急性血栓的问题。合成聚合物聚已内酯(PCL)具有良好的机械性能、生物相容性、可降解性且被美国FDA认证,在生物材料研究领域得到越来越多的应用。但是PCL疏水性较强,缺乏可修饰的基团,对于细胞的粘附、增殖、迁移和分化等缺乏良好的生物活性。本论文中我们合成了一种含有RGD的小分子NapFFGRGD多肽,该分子可自组装形成水凝胶。利用小分子水凝胶自组装能力与静电纺丝PCL疏水表面的特性,通过表面诱导组装的方式,实现了在材料表面修饰RGD的目的。后续我们对修饰机制进行了初步探究。随后我们利用上述修饰方法对静电纺丝PCL管状材料修饰RGD,成功制备了内径为1.5mrn的小口径血管材料,并对其作为小口径人工血管材料的潜能进行了探究。细胞粘附实验证明,与PCL对照材料相比,该材料促进了内皮细胞的粘附,同时血液相容性检测发现该材料降低了血小板的聚集且对血液凝血时间基本没有影响；我们利用大鼠腹主动脉替代模型,检测了材料在动物体内的内皮化与组织再生过程,实验结果发现PCL-RGD组材料在植入2周后材料内腔表面约60%内皮化,而对照只有30%左右,证明RGD促进了材料表面的内皮化进程。临床上,心血管病患者往往伴随着其他的疾病,比如高血压、糖尿病、高血脂等,这些病人体内的内皮细胞与内皮祖细胞的功能和数量与正常人不尽相同,因此研究疾病模型动物体内小口径血管材料的内皮化与组织再生情况,对于小口径血管材料的临床应用以及后续的小口径血管材料的设计都有重要的意义。本论文还就血管材料植入2型糖尿病大鼠动物模型的内皮化与再生情况进行了探究。结果发现,在糖尿病大鼠组,两种材料的内皮化情况远远低于正常大鼠,而且发现与正常大鼠实验组不同,修饰了RGD的材料并没有改善材料的内皮化进程。另外发现小口径血管植入2型糖尿病大鼠模型,负面效应比较突出,包括血小板粘附明显,慢性炎症严重,且容易出现钙化的问题。由此说明糖尿病病理环境下,血管材料的再生过程明显弱于正常生理条件。该结果提示我们,疾病模型应该成为后续评价小口径血管材料体内表现的一个重要动物模型。总之,本论文为材料表面改性提供了一种新型的、简单而稳定的修饰方法,同时,制备了一种植入体内后可快速内皮化的潜在小口径血管的替代材料。而糖尿病模型下的研究结果则对于日后小口径血管材料的研究以及临床应用都给出了重要的提示：病理环境下,材料的内皮化明显弱于正常状况下,针对此类患者,对小口径的设计提出了更高的要求。
【学位授予单位】：南开大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08

【参考文献】