肉苁蓉多糖/聚乳酸同轴电纺人造血管支架的制备与性能研究

• 作 者: 陈卓
• 机 构: 兰州理工大学
• 出 处: 兰州理工大学
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 人造血管 同轴电纺 生物相容性 聚乳酸 肉苁蓉多糖

人造血管支架在血管组织工程中有着重要应用，但是较低的细胞相容性与血液相容性一直是组织工程血管亟需解决的问题。聚乳酸是当前生物降解医用材料领域中常用材料之一，然而聚乳酸材料除了存在疏水性强等缺陷外更重要的是表面缺少生物活性基团，这使得材料的细胞相容性大大下降，倘若直接放置在患者体内可能引起很多不良副反应。研究发现，肉苁蓉多糖在促细胞生长、促进造血功能方面有较好的效果。静电纺丝是一种通过高压电场将聚合物溶液喷出而获得微纤维的技术，能形成适合细胞生长与黏附的高孔隙率结构，已经广泛应用于人造血管支架的制备。因此，拟通过同轴电纺技术来构建肉苁蓉多糖/聚乳酸复合人造血管支架，借助肉苁蓉多糖来提高复合材料的细胞相容性与血液相容性。由于静电纺丝材料的分子量对溶液成丝性影响较大，肉苁蓉药材在试验初期进行了多糖组分的提取与分离，进一步纯化后测定了肉苁蓉多糖的分子量。制备的肉苁蓉多糖与聚乳酸分别配制成溶液参与静电纺丝支架的构建，同时摸索溶液浓度、纺丝液流速、电压、接收距等参数对同轴电纺工艺的影响。制备的肉苁蓉多糖/聚乳酸复合人造血管支架在试验后期进行形态学，力学表征以及生物相容性评价。　　试验结果显示:肉苁蓉多糖由中性多糖和酸性多糖组成，其分子量在2.728×104-1.229×105 Da之间远远小于聚乳酸材料分子量（2.06×106-2.88×106），所以内层溶液溶质肉苁蓉多糖的分子量对同轴静电纺丝纤维形貌作用很小，主要影响因素是外层溶液溶质聚乳酸的分子量。此外，同轴电纺工艺的优化参数分别为聚乳酸浓度5％，聚合物溶液流速1.0mL/h，多糖溶液流速0.8 mL/h,接收距16cm，电压12kV。制备的肉苁蓉多糖/聚乳酸复合人造血管支架具有多孔的脱细胞基质结构且具有良好的力学强度，其拉伸强度在600kPa左右、断裂拉长率在35%左右、爆破压力在600kPa左右，各项力学指标都接近或优于人体天然血管。复合支架血小板粘附性试验的数据说明肉苁蓉多糖可降低血小板粘附率从而抑制血栓的形成。溶血实验结果显示复合支架的溶血率都在5%以下，这符合血管组织工程材料的溶血要求。复合支架在移植到小鼠体内的45天时间里逐渐出现了新生细胞的粘附，支架管腔逐渐缩小表现出良好的细胞相容性与生物降解性。优良的组织相容性、血液相容性和生物降解性都表明肉苁蓉多糖/聚乳酸复合人造血管支架在血管组织工程临床应用上有重要潜力。