納米生物材料人工氣管的實驗研究.pdf

1、目的：
　　 氣管極限切除后的重建和吻合一直是氣管外科領(lǐng)域的難題，需要用氣管替代物來修復(fù)。雖然經(jīng)過數(shù)十年的研究，但是現(xiàn)有的人工氣管大多處于動物實驗階段，臨床應(yīng)用者較少，依然存在各種術(shù)后并發(fā)癥，尋找更理想的人工氣管材料成為人們亟待解決的問題。理想的人工氣管應(yīng)當(dāng)具有良好的生物相容性及生物力學(xué)性能。本實驗應(yīng)用納米碳纖維為主要材料編織成管狀物，羧乙基殼聚糖-納米羥基磷灰石(NCECS/n-HA)涂覆于管壁，制成新型納米生物材料人工氣管，

2、通過對納米生物材料人工氣管的生物力學(xué)性能進(jìn)行測定和構(gòu)建氣管重建的動物模型，探討其作為理想氣管替代物的可行性。
　　 方法：
　　 (1)以納米碳纖維為主要材料編織成管狀物，長30-50mm，內(nèi)徑8-10mm不等，將羧乙基殼聚糖-納米羥基磷灰石復(fù)合物(NCECS/n-HA)涂覆于管壁，制作納米生物材料人工氣管。通過TY8000系列50-5000N伺服控制拉力試驗機測定人工氣管徑向支撐、縱向拉伸兩項力學(xué)性能，并與兔頸部氣管力

3、學(xué)性能相比較。(2)應(yīng)用納米生物材料人工氣管于兔頸部Ⅰ期埋植4周，對包繞人工氣管的周圍組織行HE染色、免疫組化和熒光染色，觀測人工氣管周圍血管的新生情況。(3)將埋植4周后的納米生物材料人工氣管行Ⅱ期帶血管蒂肌肉瓣兔頸部氣管置換術(shù)，對照組應(yīng)用未經(jīng)埋植的人工氣管行兔頸部氣管置換術(shù)。觀察記錄其生存狀況，分別于術(shù)后2、4、6周處死實驗兔，取出氣管假體及周圍組織，大體觀察人工氣管有無塌陷變形，管腔是否通暢，管腔內(nèi)是否有新生上皮爬行，并對管腔內(nèi)外

4、壁周圍組織進(jìn)行組織學(xué)檢查。
　　 結(jié)果：
　　 (1)納米生物材料人工氣管力學(xué)性能良好，徑向支撐和縱向拉伸兩項生物力學(xué)性能優(yōu)于兔氣管(P<0.01)，符合人工氣管的要求。(2)納米生物材料人工氣管周圍組織行HE染色、免疫組化和熒光染色顯示其外周有大量新生血管形成。(3)兔頸部氣管置換術(shù)順利，無術(shù)中死亡。行帶蒂兔頸部氣管置換術(shù)后，實驗組兔生存狀況良好。實驗組6號兔術(shù)后第30d死于呼吸道分泌物梗阻。其余動物均生存狀況良好至4

5、2d處死，解剖發(fā)現(xiàn)，人工氣管與周圍組織包裹緊密，毛細(xì)血管形成豐富。氣管通暢，無塌陷變形，仍保持較好的彈性。可見新生黏膜沿吻合口向人工氣管中央不同程度的爬行，但爬行距離較短，未鋪滿管道全長。對照組實驗動物術(shù)后20d內(nèi)全部死于吻合口瘺、氣道分泌物阻塞等并發(fā)癥。
　　 結(jié)論：
　　 自制納米生物材料人工氣管具有良好的生物力學(xué)性能和生物學(xué)性能，是一種有孔型人工氣管。本實驗采取了Ⅰ期埋植和Ⅱ期帶蒂置換的步驟，較好地克服了有孔型人工