一種新型可降解高分子血管外支架的制備及抗移植靜脈再狹窄的研究.pdf

1、雖然自體大隱靜脈是最常用的動脈旁路術(shù)血管移植物,但是移植靜脈的遠期通暢率不甚理想。目前的一些干預(yù)方法,如藥物、血管吻合口外支架等,已經(jīng)能夠起到一定的防治移植靜脈血栓形成和內(nèi)膜增生效果。內(nèi)膜增生是移植靜脈閉塞的主要病因之一,而動脈的血流動力學(xué)環(huán)境是移植靜脈內(nèi)膜增生的始發(fā)因素。在動脈環(huán)境中,移植靜脈管壁的徑向壓力和軸向剪切力都比原靜脈環(huán)境大幅增高。雖然軸向的剪切力能夠抑制移植靜脈的內(nèi)膜增生,但是管壁壓力的急劇升高對移植靜脈內(nèi)膜增生的促進作用

2、更加明顯。根據(jù)Laplace定律,靜脈管壁承受的壓力跟管壁的直徑呈正相關(guān)。因此通過在移植靜脈外使用血管外支架,則有助于防止移植靜脈壁擴張導(dǎo)致的管壁徑向壓力過度升高促發(fā)的靜脈內(nèi)膜增生。目前研究認為能夠抑制和拮抗移植靜脈內(nèi)膜增生的血管外支架應(yīng)該滿足以下幾個要求:(ⅰ)血管外支架的降解速率應(yīng)該能夠調(diào)節(jié);(ⅱ)能夠為移植靜脈提供足夠的支撐強度;(ⅲ)不能影響組織活性和功能。在本研究中,我們制備了一種能夠滿足以上要求的新型生物可降解高分子材料Po

3、ly(EC-CL),并通過靜電紡織技術(shù)制作了用于包繞移植靜脈含紫杉醇的Poly(EC-CL)血管外支架,最后我們通過動物實驗評價了含紫杉醇的Poly(EC-CL)血管外支架抗移植靜脈再狹窄的作用。
　　 第一部分
　　 可降解高分子共聚物Poly(EC-CL)的制備及性能測試
　　 目的:合成一種力學(xué)性能可調(diào)控的新型生物高分子材料Poly(EC-CL)。方法:通過稀土配合物Nd(DBMP)3催化碳酸亞乙酯和CL開

4、環(huán)共聚合。1H NMR檢測聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu),XRD檢測了共聚物的結(jié)晶度,DMA檢測了共聚物的熱學(xué)和力學(xué)性能。結(jié)果:1H NMR檢測發(fā)現(xiàn)聚合物沒有發(fā)生EC單體的均聚合和脫CO2副反應(yīng)發(fā)生,所得共聚物為無規(guī)共聚物;XRD檢測發(fā)現(xiàn)EC的含量越高Poly(EC-CL)的結(jié)晶度越低;較之聚己內(nèi)酯,DMA檢測發(fā)現(xiàn)Poly(EC-CL)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為-35.6℃,熔點44.5℃;拉伸測試檢測發(fā)現(xiàn)隨著EC含量的增加,Poly(EC-CL)剛性的

5、模量和強度指標大幅下降,而斷裂伸長率大幅增加。結(jié)論:Poly(EC-CL)是一種力學(xué)性能可調(diào)控的新型可降解高分子材料。
　　 第二部分
　　 可降解高分子材料Poly(EC-CL)生物相容性研究
　　 目的:評價可降角牮高分子材料Poly(EC-CL)的生物相容性。方法:Poly(EC-CL)薄膜和浸提液進行細胞粘附試驗、細胞增殖實驗、溶血試驗、LDH釋放實驗、MTS細胞毒性試驗和肌肉植入試驗、皮下植入試驗、全身

6、毒性試驗和犬主動脈植入試驗。結(jié)果:細胞粘附試驗提示Poly(EC-CL)薄膜細胞粘附性較聚苯乙烯差,EC含量高的Poly(EC-CL)細胞粘附性高。MTS細胞毒性試驗,實驗組吸光度較陰性對照組無明顯升高,P＜0.05;LDH釋放試驗,實驗組LDH相對釋放率＜10％;溶血反應(yīng),浸提液溶血率＜6％;肌肉植入試驗和皮下植入試驗,Poly(EC-CL)柱狀物周圍組織炎癥反應(yīng)輕微;主動脈植入試驗,Poly(EC-CL)植入腹主動脈腔后6月,主動脈

7、保持通暢。結(jié)論:Poly(EC-CL)共聚物具有良好的細胞相容性、組織相容性和血液相容性,能夠作為生物醫(yī)用植入材料。
　　 第三部分
　　 可降解含紫杉醇Poly(EC-CL)血管外支架的制備及體外試驗
　　 目的:制備適合用于體內(nèi)抗移植靜脈再狹窄的含紫杉醇Poly(EC-CL)血管外支架。方法:利用靜電紡織技術(shù)制備不同紫杉醇含量的Poly(EC-CL)電紡膜。通過體外降解和高效液相色譜法測定Poly(EC-CL

8、)電紡膜的藥物釋放規(guī)律,并利用體外細胞試驗評價不同紫杉醇含量的Poly(EC-CL)電紡膜抑制細胞增殖的作用。結(jié)果:利用靜電紡織技術(shù)能夠成功地制備不同紫杉醇含量的Poly(EC-CL)電紡膜。5％和10％紫杉醇含量的Poly(EC-CL)電紡膜能夠持續(xù)釋放紫杉醇超過3月;含紫杉醇的Poly(EC-CL)能夠抑制血管內(nèi)皮細胞、血管平滑肌細胞和成纖維細胞增殖,且與紫杉醇含量呈正相關(guān)。10％紫杉醇Poly(EC-CL)能夠明顯誘導(dǎo)Jurkat

9、細胞的凋亡率,P＜0.05;而1％和5％紫杉醇Poly(EC-CL)誘導(dǎo)Jurkat細胞的凋亡率跟陰性對照組無差異,P＞0.05。結(jié)論:5％紫杉醇含量的Poly(EC-CL)電紡膜能夠抑制細胞增殖的同時無明顯誘導(dǎo)接觸細胞發(fā)生凋亡,適合制備成移植靜脈血管外支架。
　　 第四部分含紫杉醇Poly(EC-CL)血管外支架抗移植靜脈再狹窄的研究
　　 目的:評價5％紫杉醇含量的Poly(EC-CL)血管外支架抑制移植靜脈內(nèi)膜增生

10、的作用。方法:利用畢格犬前肢淺靜脈移植到后肢股淺動脈構(gòu)建移植靜脈模型,實驗組用含5％紫杉醇的Poly(EC-CL)血管外支架包繞吻合口。于術(shù)后3月和6月行影像學(xué)檢查、組織學(xué)檢測和掃描電鏡檢查以評價移植靜脈的通暢率和管壁重塑情況。結(jié)果:術(shù)后6月彩超顯示實驗組6例移植靜脈均通暢,管壁無明顯擴張;對照組5例移植靜脈保持通暢,管壁無明顯擴張。術(shù)后3月,掃描電鏡和Ⅷ因子免疫組化染色提示實驗組和對照組的血管內(nèi)皮修復(fù)已經(jīng)完成。術(shù)后6月,對照組移植靜脈