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不同方法处理牛心包的体外力学和抗钙化性能评价
比较传统GA法(A组)、三氯化铝与乙醇联合处理法(B组)、多聚环氧化物处理法(c组)和光氧化法(D组)四种不同方法处理牛心包后力学与抗钙化性能.对新鲜牛心包随机分为四组,用四种方法处理后,测定组织的极限抗拉强度、断裂伸长率、热皱缩温度,比较其力学性能;建立大鼠皮下植入模型,包埋2月后取出标本测定组织钙含量,并做HE染色及von Kossa染色.极限抗拉强度:B组>A组=C组>D组;断裂伸长率:C组=D组>B组>A组;热皱缩温度:A组=B组>C组>D组;钙含量测定:A组>>C组>B组>D组(P<0.05);HE染色和vonKossa染色结果符合以上测定值.三氯化铝与乙醇联合处理组的组织交联程度与力学强度佳,光氧化处理组与多聚环氧化物(简称PC)处理组的组织柔韧性更好.在抗钙化性能方面,光氧化处理组好,三氯化铝与乙醇联合处理组与多聚环氧化物处理组次之,GA处理组差.
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维生素K拮抗剂与血管钙化
维生素K拮抗剂(vitamin K antagonist,VKA)是一种抗凝剂.通过影响维生素K循环使肝细胞中凝血因子的合成受到抑制、内源性抗钙化蛋白的功能受到干扰,进而产生抗凝和促进血管钙化的作用,而血管钙化可引起类似收缩期高血压的病理改变.基质γ-羧基谷氨酸(gamma carboxyglutamic acid,Gla)蛋白(matrix gla protein,MGP)是一种分泌性抗钙化蛋白,具有维生素K依赖性,其功能发挥与Gla基团有关.MGP可抑制钙盐及羟基磷灰石晶体的沉积,并阻止血管平滑肌细胞向成骨样细胞分化[1].维生素K拮抗剂通过干扰维生素K循环,使Gla生成受阻,从而影响MGP抗钙化作用的发挥,出现血管钙化[2].目前有多种新型抗凝药物(如Xa因子抑制剂:利伐沙班、阿哌沙班、贝曲沙班、奥米沙班等;Ⅱa因子抑制剂:达比加群)逐渐进入临床[3],替代有诸多缺点的维生素K拮抗剂[4].
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牛颈静脉带瓣管道的抗钙化研究进展
应用带瓣管道重建右心室流出道是治疗复杂先天性心脏病的一项重要手段.近年来,戊二醛处理的牛颈静脉带瓣管道被广泛应用于临床,但术后管道钙化、衰败问题一直未得到解决.目前抗钙化处理方法有去细胞、染料介导光氧化、环氧化合物、组织工程等,但单一方法往往不能取得令人满意的效果,多种方法联合处理将是组织工程技术发展的方向.
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牦牛牛心包在抗钙化心脏瓣膜中的应用研究
目的 探讨牦牛牛心包用作抗钙化心脏瓣膜材料在经导管主动脉瓣置换术应用中的可行性.方法 以黄牛牛心包和商品化的赛诺产品作对照,先对牦牛和黄牛牛心包进行脱细胞处理,然后分别用苏木精-伊红(HE)染色和DNA检测试剂盒定性和定量分析脱细胞效果.采用戊二醛和京尼平两种交联剂分别对上述脱细胞牛心包进行交联,在检测力学性能、热力学稳定性和生物相容性的基础上,将经交联处理的脱细胞牛心包埋植于幼年Wistar大鼠皮下2～4周,取材后进行组织学染色和组织钙化情况分析.结果 经脱细胞处理后的牦牛牛心包几乎不可见细胞核,DNA含量由(0.90±0.13)μg/mg降低至(0.09±0.02)μg/mg,脱细胞后DNA含量远低于赛诺产品(P<0.001).牦牛脱细胞牛心包及戊二醛、京尼平交联牦牛脱细胞牛心包的力学强度均大于相应的黄牛牛心包对照组(均P<0.05),其中戊二醛交联牦牛脱细胞牛心包的大应力高[(8.44±2.61)MPa],高于赛诺产品组[(7.92±1.81)MPa](P<0.05).交联前后的牦牛脱细胞牛心包的热皱缩温度均略高于黄牛脱细胞牛心包,但差异均无统计学意义(均P>0.05).经戊二醛或京尼平交联后,牦牛脱细胞牛心包的溶血率和细胞增殖率与黄牛脱细胞牛心包相近(均P>0.05),但皮下埋植材料组织再生能力劣于黄牛脱细胞牛心包,钙化程度略高于黄牛脱细胞牛心包(均P>0.05),皮下埋植4周戊二醛交联组的钙含量为32.62～65.49μg/mg.结论 牦牛牛心包较黄牛牛心包具有更优异的力学性能和热力学稳定性,其生物相容性也可满足经导管主动脉瓣置换术的要求.
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胶原基生物补片及其抗钙化研究进展
文章阐述了胶原基生物补片基材、其作用机制和不同来源生物补片的特点,以及生物材料钙化成因和机制.从表面活性剂处理、离子竞争抑制、封闭残余游离醛基、京尼平交联、环氧化合物处理等方面阐述了抗钙化的方法及进展.
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用牛颈静脉制备婴儿右心流出道修复材料及活体研究的初步报告
目的证明牛颈静脉可作为制备婴儿右心流出道的修复材料.方法分别用4%的EX-313与0.5%的戊二醛处理牛颈静脉带瓣胶元管道,所获材料进行外观、瓣膜功能、扫描电镜与光镜检查,及生物力学的测试并进行犬肺动脉成型与重建的活体观察.所获的数据进行t检验.结果证明EX-313及内壁肝素化处理后的材料较单纯戊二醛处理者的质地更接近天然血管,结构间充满空隙,抗张强度与戊二醛处理者相当;抗钙化与抗栓方面明显优于戊二醛处理者.结论经亲水性交联剂EX-313处理的牛颈静脉有可能成为较理想的婴儿用右心流出道修复材料.
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新型防钙化生物瓣应用的随访观察
生物瓣存在晚期钙化、衰败,患者因此而被迫再次行瓣膜置换术.为此,我院从1985年开始研制新型防钙化生物瓣,经实验研究证实,该生物瓣具有良好的抗钙化效果,1989年应用于临床,至2001年12月已用80个瓣膜为65例病人进行了心脏瓣膜置换术,经长期随访,效果良好.报告如下.
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染料介导光氧化法处理的同种异体动脉体内近期抗钙化性能评价
目的 观察染料介导光氧化法(DMP)处理的家兔胸主动脉用于同种异体腹主动脉置换后,在体内血流环境下的抗钙化性能.方法 以经染料介导光氧化反应处理的家兔胸主动脉为研究对象,以戊二醛(GA)处理的家兔胸主动脉以及自体腹主动脉原位移植(OT)作为对照,建立家兔胸-腹主动脉移植模型;实验动物观察饲养1个月后,取出标本,通过原子吸收光谱法测定血管组织钙含量,扫描电镜观察血管壁钙化情况.结果 DMP组血管壁钙含量为(3.58±0.22)μg/mg,GA组血管壁钙含量为(22.5±0.53)μg/mg,自体动脉移植组组织钙含量(2.99±0.33)μg/mg,DMP组组织钙含量虽较OT组高,但差异无统计学意义(P》0.05),DMP组组织钙含量较GA组低(P《0.01);扫描电镜下观察可见,GA组有大量的钙沉积,DMP组仅见少量钙沉积.结论 光氧化反应处理的家兔胸主动脉在家兔胸-腹主动脉移植的动物模型中,抗钙化性能优于戊二醛固定的胸主动脉.
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京尼平与戊二醛鞣制牛心包材料的对比研究
目的 观察京尼平作为一种新型固定生物瓣膜组织交联剂的可行性.方法 牛心包经脱细胞处理,分别用戊二醛和京尼平进行鞣制,光镜下观察脱细胞效果,电镜下观察胶原纤维排列;测试收缩温度;拉伸试验测定大载荷;Wistar大鼠臀大肌皮下埋藏牛心包片,于4周及8周后取出,分别测试京尼平与戊二醛鞣制的牛心包的钙、磷含量.结果 经脱细胞处理后,光镜下可见脱细胞处理的牛心包几乎没有细胞核,而未经脱细胞处理的牛心包可见弥漫存在的细胞核.电镜下可见京尼平鞣制的牛心包胶原纤维呈环状交联,戊二醛鞣制的牛心包胶原纤维呈网状交联,京尼平鞣制的牛心包胶原纤维排列较戊二醛鞣制的牛心包略为疏松,收缩温度略低于戊二醛鞣制的牛心包(P<0.05).大载荷无统计学差异(P>0.05).但京尼平鞣制牛心包的钙、磷含量显著低于戊二醛鞣制的牛心包(P<0.05).京尼平鞣制的牛心包8周的钙含量显著低于4周的钙含量(P<0.05).结论 京尼平鞣制的牛心包具有较高的强度和极低的钙、磷含量,且随时间延长京尼平鞣制的牛心包的钙含量有减少趋势,提示京尼平是一种很有前景的生物组织交联试剂.
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经戊二醛固定的牛颈静脉带瓣管道改性方法评价
目的:改性后的牛颈静脉带瓣管道植入犬的右室流出道,观察其长期的防钙化性能.方法:从屠宰场取新鲜牛颈静脉,筛选后放入循环固定槽内,用体积分数为0.625%的戊二醛固定1 d,取出分为2组,分别于体积分数为100%2,3-丁二醇和体积分数为0.3%戊二醛中保存60 d,然后分组植入犬的右室-肺动脉之间,将犬的肺动脉近端结扎,饲养1 a后行牛颈静脉带瓣管道的组织病理学观察及钙含量测定.结果:2,3-丁二醇保存组管道内腔及瓣膜表面发现有内皮样细胞存在.戊二醛保存组较2,3-丁二醇组管道组织均存在较严重的炎性反应.2,3-丁二醇改性后的牛颈静脉管壁平均钙含量((8.72±0.71)mg/g)明显比戊二醛组((22.05±10.78)mg/g)低,P＜0.05;2组瓣膜平均钙含量相比(2,3-丁二醛组:(1.38±0.86)mg/g),戊二醛组:((0.88±0.69)mg/g)差异无统计学意义(P＞0.05).结论:戊二醛鞣制的生物组织材料经2,3-丁二醇改性后可明显减轻组织钙化程度.
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移植再细胞化的猪股动脉在犬体内的抗钙化作用
血管移植术是解决动脉严重狭窄等病变的主要方法之一,组织工程血管能克服现有人工血管的不足,但是否如此尚待验证,为此我们进行组织工程血管的体内研究.
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两种交联技术处理的兔去细胞颈动脉性能比较
目的:比较兔去细胞颈动脉采用不同交联技术处理后的血管性能差别.方法:将兔去细胞颈动脉随机分成光氧化组和原花青素组,分别采用染料介导的光氧化交联技术、原花青素交联技术处理.对光氧化组和原花青素组分别进行热皱缩温度、大抗张强度及大拉伸距离的血管体外性能检测,以及血管形态、炎症反应及钙化情况的血管体内性能检测.结果:光氧化组与原花青素组兔去细胞颈动脉,在血管体外性能方面,热皱缩温度、大抗张强度和大拉伸距离差异无统计学意义(P＞0.05).体内性能方面,两组在血管组织结构、炎症反应方面相似,Von-Kossa钙染色均未见明显钙化斑块,但原花青素组的钙含量明显低于光氧化组(P＜0.05).结论:两种交联技术处理的兔去细胞颈动脉均保持了与新鲜血管相似的物理性能,具有较好的抗钙化能力和较低的免疫原性;原花青素交联技术处理的血管抗钙化能力更佳.
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去细胞结合光氧化处理对兔颈动脉性能的影响
目的:分析探讨去细胞结合光氧化反应处理兔颈动脉的可行性.方法:将60根兔颈动脉血管片随机分成新鲜对照组、深低温组、戊二醛交联组、去细胞结合光氧化处理组共4组(n=15),通过比较热皱缩温度、大抗张强度和大拉伸距离评价各血管物理性能.建立大鼠皮下包埋模型,通过HE染色、原子吸收光谱法、Von-Kossa钙盐染色评价各组血管生物稳定性及抗钙化性能.结果:体外性能研究显示:深低温处理组的兔颈动脉热皱缩温度、抗张强度及大拉伸距离均明显低于戊二醛组及去细胞光氧化组(P＜0.05);戊二醛处理组热皱缩温度、抗张强度及大拉伸距离明显高于新鲜对照组(P＜0.05),去细胞光氧化组与戊二醛组相比在热皱缩温度和抗张强度这两个性能上有所降低(p＜0.05),但其大拉伸距离明显增强(P＜0.05).体内性能研究结果显示:去细胞光氧化组的炎性反应在所有组别中轻,钙化程度低,与其他3组比较差异有统计学意义(P＜0.05);戊二醛处理组钙含量测定结果与其他3组比较差异有统计学意义(P＜0.05).结论:采用去细胞光氧化法处理小口径动脉(＜6 mm),机械性能无明显破坏,生物性能稳定,具有良好的应用前景.
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牛心包生物瓣膜羧基含量的测定与抗钙化研究
目的:用生物方法测定牛心包经单纯戊二醛及戊二醛、三氧化二铬等复合鞣制后对羧基的影响.如果牛心包中羧基(COOH-1)含量减少,会提高牛心包的使用寿命.方法:单纯用纯化戊二醛及用纯化戊二醛预处理再用阳离子油、三氧化二铬、甘油等复合鞣制的牛心包组织,分别采用傅立叶红外光谱测试仪测定羧基的含量.结果:在傅立叶红外光谱图1*!741.11cm-1处复合鞣制的牛心包比单用戊二醛鞣制的牛心包的羧基(COOH-1)峰明显降低,表明羧基含量减少.并且,酰胺峰位左移,表明牛心包膜结构紧密.结论:用戊二醛预处理再经三氧化二铬、阳离子油及甘油等复合鞣制牛心包对生物瓣膜的防钙化可能起重要作用.
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新生儿脐动脉用于血管移植材料的去抗原与抗钙化研究
目的 探讨新生儿脐动脉用于冠状动脉架桥血管移植材料时去抗原性和抗钙化的较佳处理方式.方法 采用目前常规三种去抗原性方法分别处理脐动脉,后采用多聚环氧化合物(EC)行抗钙化处理;检测各种方法处理后血管的去抗原性与抗钙化效果.结果 冻干辐照+EC消除血管抗原性满意,但包理实验显示脐动脉钙化现象随时问延长而逐渐加强;戊二醛+EC组血管免疫原性明显减弱,且包理实验显示钙化情况轻,但血管材料质地变硬.血管管腔减小,管壁增厚,缝合困难并易撕裂;液氮深低温保存60d+EC处理后的脐动脉免疫原性亦明显降低,同时包理实验显示脐动脉钙化现象较轻. 结论 采用冻干十辐照+EC,液氮深低温+EC,戊二醛+EC等方法处理脐动脉后均可在不同程度上达到去抗原、抗钙化效果,而采用液氮深低温+EC方法处理脐动脉的效果较好,容易实施,且血管可较长时间保存.
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亲水性交联剂处理牛颈静脉的理化特征
分别用4%的EX-313与0.5%的戊二醛处理牛颈静脉带瓣胶原管道,所获的材料分别进行外观、扫描电镜与光镜检查;另外进行大鼠皮下埋植试验,生物力学的测试,所获的数据进行t检验. EX-313处理后的材料比戊二醛处理者质地更接近天然血管, 结构间充满空隙,抗张强度与戊二醛处理者相当,抗钙化方面EX-313处理者明显优于戊二醛处理者.用亲水性交联剂EX-313处理的生物材料在抗钙化与顺应性方面比戊二醛更有优势,由其处理的牛颈静脉有可能成为较理想心脏修复材料.
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新型抗钙化牛颈静脉带瓣管道的实验研究
目的 探索对戊二醛(glutaraldehyde,GA)固定的牛颈静脉改性的新抗钙化处理方法,以期研制出一种新型抗钙化牛颈静脉带瓣管道(BJVC).方法 取新鲜牛颈静脉,依次经戊二醛、Triton X-100和环氧氯丙烷(epoxy chloropropane,EC)处理,制备出新型抗钙化牛颈静脉带瓣管道.分别比较新鲜组、单纯戊二醛处理组(GA组)和新型抗钙化组(EC+Tr组)牛颈静脉管道的大体形态、组织学特点、热皱缩温度、拉伸强度和断裂伸长率.建立大鼠皮下包埋动物模型,以GA组为对照,通过大体观察、HE染色和原子吸收光谱仪测定钙含量,评价EC+Tr组血管片包埋8周后的抗炎、抗钙化性能.结果 EC+Tr组牛颈静脉管道的热皱缩温度、拉伸强度和断裂伸长率均较新鲜组显著提高(86.15±0.92℃vs.69.94±0.92℃,t=35.239,P=0.000;5.31±0.14 mPa vs.3.15±0.95 mPa,t=6.362,P=0.000;265.11％±27.80％ vs.165.21％±25.06％,t=7.550,P=0.000)；以上指标EC+ Tr组亦明显高于GA组(86.15±0.92℃vs.82.73±1.28℃,t=6.137,P=0.000;5.31±0.14 mPa vs.4.52±0.56 mPa,t=3.871,P=0.002;265.11％±27.80％ vs.237.85％±17.41％,t=2.351,P=0.034).而动物皮下包埋结果显示:EC+Tr组血管片结构致密,炎性细胞浸润少；EC+ Tr组的钙含量明显低于GA组(51.22±2.69tg/mg vs.73.24±3.82 μg/mg,t=11.545,P=0.000).结论 通过Triton X-100、EC对戊二醛固定的牛颈静脉进行联合改性处理,可显著提高牛颈静脉管道的生物力学性能,并延缓其体内钙化进程,是一种有效的、抗钙化的牛颈静脉带瓣管道处理方法.
关键词： 牛颈静脉 triton X-100 环氧氯丙烷 生物力学性能 抗钙化
