新型納米紗-納米纖維三維支架及肝素負載的小血管動脈瘤覆膜支架的制備和表征.pdf

1、在組織再生或器官重建的過程中，組織工程支架需為種子細胞的功能實現提供必要的結構支撐，是決定組織工程技術能否成功實施的關鍵因素。因此，組織工程支架的設計與構建已成為生物材料和再生醫(yī)學的重要研究領域。理想的組織工程支架應具備良好的生物相容性、一定的孔隙結構以及適當的力學性能。良好的生物相容性可促進細胞的粘附和增殖，一定的孔隙結構則是細胞遷移進入支架內部的基礎，而適當的力學性則能為組織的再生過程提供必要的結構支持。靜電紡納米纖維支架孔隙連通且

2、擁有較高的孔隙率，可在一定程度上仿生天然細胞外基質的形態(tài)和結構并促進種子細胞的粘附和增殖。然而，構成納米纖維支架的超細纖維易在材料加工或組織再生過程中發(fā)生斷裂，繼而破壞支架結構，從而對再生組織的形成和組織功能的重建造成不利影響。再者，種子細胞通常只能在傳統(tǒng)的納米纖維支架的表面單層生長，這將會限制靜電紡組織工程支架在組織再生領域中的應用。
　　 本課題將漏斗狀成紗裝置引入傳統(tǒng)的靜電紡絲過程，將部分左旋聚乳酸纖維抱合成紗，同時收集納

3、米紗及其余納米纖維后即可成功制備一種由取向納米紗與無規(guī)納米纖維復合而成的三維支架(NRS)。掃描電子顯微鏡照片(SEM)顯示，表面粗糙的納米紗是由高度取向的納米纖維纏繞抱合而成的，納米紗/納米纖維三維支架不僅具有可仿生細胞外基質的纖維網狀結構，且具有的較大的比表面積和連通的孔隙結構;親疏水性測試(WCA)和表觀密度測試結果提示:與靜電紡納米纖維支架(ENS)相比，NRS具備較大的孔隙率和較粗糙的支架表面;X-射線衍射圖譜(XRD)及差示

4、量熱測試(DSC)表明，聚乳酸基質材料的晶體結構和熱力學性質在成紗過程中發(fā)生改變;拉伸力學測試表明NRS具有優(yōu)越的力學性能。將NRS和ENS置于磷酸鹽緩沖液和37攝氏度中進行體外降解。結果表明，降解32周后的NRS形態(tài)并未發(fā)生明顯改變。這說明支架的降解速率較慢，而支架的重量測試以及降解液的pH測試也驗證了以上結論。凝膠滲透色譜(GPC)測試結果表明:PLLA的分子量會隨著降解時間的延長而發(fā)生明顯下降。與同種材料的ENS相比，NRS可在降

5、解過程中保持較好的拉伸力學性能。體外生物相容性測試表明，接種于NRS上的小鼠成纖維細胞(L929)及豬髖動脈血管內皮細胞(PIEC)表現出更好的粘附和增殖能力。SEM照片顯示L929和PIEC可更好地鋪展或鑲嵌于NRS的支架表面。H&E染色組織切片照片顯示細胞可遷移進入NRS支架內部卻只能生長于ENS的支架表面。
　　 動脈瘤是一種致死率和致殘率較高的心血管疾病。隨著醫(yī)療技術的發(fā)展，血管內介入治療已成為動脈瘤的首選治療手段之一。

6、類似于小口徑血管的再生修復，血管栓塞及內膜增生也常出現于小血管動脈瘤的治療過程中，阻礙著介入治療尤其是覆膜支架治療技術的發(fā)展。通常認為，原位釋放肝素可有效防止支架植入部位的血栓形成。因此我們嘗試制備具有抗凝血作用的，以肝素負載的“殼芯”納米纖維支架為覆膜層的小血管動脈瘤覆膜支架。
　　 為避免使用復雜的同軸靜電紡絲噴頭，我們以乳液靜電紡絲為基礎成功制備了以乳酸-己內酯共聚物為基質材料的肝素負載的“殼芯”納米纖維支架，以原位釋放肝

7、素從而有效避免急性血栓。SEM照片顯示，該支架具有良好的納米纖維結構。透射電子顯微鏡(TEM)照片證實:不同于經典“殼芯”結構，該種纖維具有新型的“多芯”結構。熒光照片(FM)顯示，含有熒光素的芯層可在支架中均勻分布。傅里葉轉換紅外光譜(FTIR)表明，肝素分子已被成功載入支架。XRD、DSC和熱失重(Tg)測試表明，乳酸-己內酯共聚物的晶體結構和熱力學性質并未發(fā)生明顯改變。WCA測試表明Span80以及肝素的載入可使該種支架擁有親水性