【摘 要】
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目的 构建一种基于模拟生理流体环境、且可便捷、高效反映心血管植入物钙化特性的体外测试模型,为心血管植入物的快速开发提供新的手段.方法 选择新鲜牦牛牛心包(青海裕泰畜
【机 构】
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中国医学科学院·北京协和医学院生物医学工程研究所,天津300192
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目的 构建一种基于模拟生理流体环境、且可便捷、高效反映心血管植入物钙化特性的体外测试模型,为心血管植入物的快速开发提供新的手段.方法 选择新鲜牦牛牛心包(青海裕泰畜产品有限公司,中国);选择3周龄Wistar雄性幼鼠5只,体质量(50±5)g.采用常规戊二醛(GA)与处理牛心包交联方法,制备GA交联的牛心包材料(Yak-GA).在大鼠皮下埋植14、28、56 d做体内钙化实验.将橡胶管、瓣叶钙化舱、体液模拟液溶液瓶、蠕动泵组成体外流动钙化模拟装置,将Yak-GA置于瓣叶钙化舱,于不同流速(0、2、10 mL/min)下1.5倍模拟体液(SBF)转流14 d,测定钙离子浓度、pH值变化.利用SPSS软件对体内外钙化数据进行拟合,通过拟合优度分析,筛选出最佳的流速并获得体内钙化预估方程.结果 Yak-GA体内植入14、28、56 d,组织钙沉积量分别可达到(52.17土11.01)μg/mg、(104.40±21.34) μg/mg、(171.06±15.11)μg/mg.体外钙化模拟实验中,对比0、2、10 mL/min流速下、相同时间点溶液钙损失,2 mL/min流速溶,液钙损失量高,材料钙化进展最快;14 d时2 mL/min流速溶液钙损失量与0 mL/min流速比,差异有显著统计学意义[(2.07±0.07) mmol/L vs (1.14±0.10) mmol/L](t=13.41,P＜0.01);与10 mL/min流速比,差异也有统计学意义[(2.07土0.07) mmol/Lvs (1.89±0.01) mmol/L](t=3.55,P＜0.05).2 mL/min流速体内外钙化数据拟合优度R2=0.941,所得的评估方程为:当1.65＜C浓度≤2.05 mmol/L时,公式为Y=-126.71X+ 407.74;当2.05＜G浓度≤3.75 mmol/L时,公式为y=e(7.46-1.22X)(X=钙化液中钙离子浓度;y=体内模型组织中钙沉积量);模型残差在(2.36±11.36) μg/mg之间波动.另外,研究中发现pH值变化与钙离子浓度变化线性相关性可达到0.94,具有极强相关性,相关性方程为Y=2.63×pH+ 0.37.结论 成功开发了一种简单、有效、可实时监测钙化过程的体外流动钙化模型,其中2 mL/min为该系统最佳流速,该流速下所构建的模型高效且具有良好的体内外相关性.
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