人造血管的材料發(fā)展

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1、人造血管的材料發(fā)展【摘要】PVC,PAN,絲綢，尼龍以及粘膠纖維曾是人造血管的制造材料。PAN和尼龍制得的人造血管會(huì)在體內(nèi)退化，因此這兩種材料很快被淘汰。目前人造血管使用最多的原料是合成纖維，如聚酯、聚四氟乙烯纖維，它們結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，在人體內(nèi)可長(zhǎng)期工作而不發(fā)生降解?！続bstract】ArtificialbloodvesseloncemadefromPVC,PAN,silkandviscosefiber.ThebloodvesselwhichmadefromPANandNylonwilldegenerateinbodies,so

2、thesekindsofmaterialhaveweededout.Nowwechoosesyntheticfibersuchaspolyesterandsomepolymertomakeartificialbloodandtheyhavegoodstructuralstabilityaswellastheycanworkforalongtimeinbodies.【關(guān)鍵詞】人造血管相容性滌綸膨體聚四氟乙烯聚氨酯人造血管的研制開(kāi)始于20世紀(jì)初，各國(guó)學(xué)者首先采用金屬、玻璃、聚乙烯、硅橡膠等材料制成的管狀物進(jìn)行大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，但因其易在

3、短期內(nèi)并發(fā)腔內(nèi)血栓而未能在臨床上得到廣泛應(yīng)用。1952年Voorhees首先研究將維綸制成人造血管，改變了以往人工血管管壁的無(wú)通透性。接著，Voorhees,Blakemore以及Jaretzki做了大量的臨床實(shí)驗(yàn)，研制了帶有網(wǎng)孔的人造血管，這是血管代用品發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。隨著纖維材料和醫(yī)學(xué)生物材料的不斷發(fā)展，繼Voorhees之后，各國(guó)工作者研究出各種材料，各種加工方法生產(chǎn)的空隙的人造血管并用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床。隨后，專家們測(cè)試了很多材料，如PVC,PAN,絲綢，尼龍以及粘膠纖維。PAN和尼龍制得的人造血管會(huì)在體內(nèi)退化，因此

4、這兩種材料很快被淘汰。目前人造血管使用最多的原料是合成纖維，如聚酯、聚四氟乙烯纖維，它們結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，在人體內(nèi)可長(zhǎng)期工作而不發(fā)生降解。隨著生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)和生物材料學(xué)的發(fā)展,人工血管的研究得到廣泛的應(yīng)用,人工血管材料得到不斷更新,如何提高血管的通暢性和人工血管材料的相容性是在近年來(lái)人工血管研究的重點(diǎn)。血管壁細(xì)胞外基質(zhì)主要由3層結(jié)構(gòu)組成，其中中膜層在結(jié)構(gòu)上具有重要意義，主要由膠原纖維和彈性蛋白構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)使血管具有良好的機(jī)械性和順應(yīng)性。因此，在設(shè)計(jì)和制造人工血管材料時(shí)，應(yīng)盡可能地模擬正常血管的細(xì)胞外基質(zhì)的成分，使三維結(jié)構(gòu)、生理功能

5、及機(jī)械性能接近正常血管組織。目前應(yīng)用比較廣泛的人工血管有滌綸、膨體聚四氟乙烯人工血管和聚氨酯人工血管。滌綸為聚乙烯纖維，移植1年后張力基本保持。滌綸人工血管分為機(jī)織和針織兩種。機(jī)織的滌綸絲線呈交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，具有多孔性及最小的移動(dòng)性。針織滌綸細(xì)線織成結(jié)節(jié)狀結(jié)構(gòu)，孔隙呈放射狀延伸。針織滌綸在植入動(dòng)脈的環(huán)境下有膨脹的傾向，其原因?yàn)槠渲圃旒夹g(shù)。在纖維表面增加絨毛結(jié)構(gòu)，明顯增強(qiáng)了組織的親和性。絨長(zhǎng)結(jié)構(gòu)也增強(qiáng)移植物的可屈性、延展性和耐扭轉(zhuǎn)性。同時(shí)帶外支持環(huán)，增強(qiáng)了抗機(jī)械性的壓迫性能。由于有高度的多孔性，管壁皺折，網(wǎng)孔較大，移植時(shí)滲血嚴(yán)重，故使用

6、時(shí)必須預(yù)凝。如出廠前未預(yù)凝，則必須在使用前作好預(yù)凝。由于滌綸與周圍組織反應(yīng)較強(qiáng)，血小板凝集的范圍大，抗血栓形成性較低，生物相容性差，炎性反應(yīng)重，因此常用作為大、中口徑的動(dòng)脈移植。雖然滌綸材料具有良好的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，然而滌綸小口徑人造血管的應(yīng)用目前仍不理想。主要問(wèn)題包括：短期內(nèi)血栓形成和內(nèi)皮化不良。因此,滌綸人造血管材料的改性一直是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。研究擬采用等離子體和紫外輻照預(yù)改性滌綸人造血管材料并在其表面引入氨基,再將肝素和再生絲素蛋白分子吸附接枝在滌綸改性材料表面,期望獲得力學(xué)性能優(yōu)良,生物學(xué)性能良好的滌綸血管材

7、料,實(shí)現(xiàn)該人造血管移植早期具有良好的抗血栓性能,同時(shí)具有促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞體內(nèi)原位再生的良好性能?，F(xiàn)在采用常溫常壓等離子體和紫外光輻照預(yù)改性滌綸人造血管材料,優(yōu)化改性方法,并比較兩種改性方法對(duì)改性效果及改性材料力學(xué)性能的影響；以丙烯酰胺為“間隔臂”,通過(guò)Hoffman降解-共價(jià)縮合正負(fù)離子鍵合-戊二醛交聯(lián)的方式制備再生絲素蛋白、肝素修飾滌綸人造血管改性材料,并對(duì)其進(jìn)行表征；體外血液相容性評(píng)價(jià)。通過(guò)體外血栓形成實(shí)驗(yàn)、溶血實(shí)驗(yàn)、肝素緩釋等實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)再生絲素蛋白、肝素修飾滌綸人造血管改性材料的血液相容性。通過(guò)體外細(xì)胞培養(yǎng)、MTT實(shí)驗(yàn)及掃描

8、電鏡觀察,考察再生絲素蛋白、肝素修飾滌綸人造血管改性材料的細(xì)胞相容性。研究結(jié)果表明：一、常溫常壓等離子體和紫外輻照均能將丙烯酰胺分子接枝到滌綸人造血管材料表面。然而,等離子體處理對(duì)滌綸材料力學(xué)性能有一定的損害,而紫外輻照影響不大。紫外輻照改性的優(yōu)化工藝為：二苯甲