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脱细胞脐血管在组织工程血管中的研究进展
随着心血管疾病患病率的增加,心血管外科临床上将需要大量血管替代物.由合成材料制造的大口径人工血管(直径＞10 mm)已经应用于临床,而小口径血管(直径≤5 mm)移植入人体内易发生吻合口处内膜增生和血栓形成,中远期通畅率不佳.所以研制出1种新型的小口径人工血管已成为目前的研究热点.
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几种组织工程支架材料生物力学性能的研究
背景:采用工程学的方法来构建人体组织及器官的替代品以及介入治疗的器械是目前生物组织工程领域的研究热点,而材料的选择是其核心.所制备的移植物,至少要能够赖受住移植过程中的各种外力而不至于破碎.故对被作为原料应用于组织工程领域的常用物质的力学性质进行评价,可以为组织工程研究中的材料选择提供依据.目的:考察9种组织工程支架材料的力学性能,为组织工程支架的设计、制作的选材提供力学依据.设计:重复测量试验.单位:重庆大学生物工程学院.材料:以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、胶原、海藻酸钠、脱细胞猪皮、脱细胞血管、脱细胞猪皮-PLGA的复合体、脱细胞血管-聚乳酸/聚羟乙酸共聚物的复合体以及经改性的壳聚糖和明胶作为考察材料.方法:实验于2006-04/2007-03在重庆大学生物工程学院生物流变学实验室完成.制备上述9种材料试件,同时对壳聚糖和明胶进行改性.然后用INSTRON 1011拉伸实验机对其进行拉伸试验.拉伸速度为10 mm/min,在应变范围(0.005～0.02)内计算试件的杨氏模量,并获得大应变和大应力.主要观察指标:9种材料的大应变、大应力及杨氏模量结果:①大应变:脆性依次增大的顺序是:脱细胞猪皮＞脱细胞猪皮-PLGA＞脱细胞血管＞海藻酸钠＞脱细胞血管-PLGA＞胶原＞明胶(P＜0.05);壳聚糖和PLGA的断裂伸长率比其他7种材料高出很多,分别为133%和276%,差异有显著性意义(P＜0.05).在与PLGA复合后,脱细胞血管和脱细胞猪皮的断裂伸长率均变小,即脆性增加.②大应力:脱细胞猪皮以及与PLGA共混后的大应力即断裂强度均明显高于其他材料,且与PLGA共混后的脱细胞猪皮的断裂强度也略高于脱细胞猪皮.明胶、壳聚糖和脱细胞血管的断裂强度大体相当,介于7.67～9.51 MPa.胶原和海藻酸钠的断裂强度低,介于1.16～1.40 MPa.同时,与PLGA共混后的脱细胞血管的断裂强度明显低于脱细胞血管,差异有显著性意义(P＜0.05).③杨氏模量:明胶的杨氏模量及硬度大,而且远远大于其他各种材料.脱细胞猪皮的杨氏模量及硬度低.与PLGA共混后的脱细胞血管及脱细胞猪皮的硬度均增大,差异有显著性意义(P＜0.05),并于PLGA相当.除明胶以外,其他各材料硬度由大到小的排列顺序依次是:脱细胞血管-PLGA、PLGA、脱细胞猪皮-PLGA、脱细胞血管、壳聚糖、海藻酸钠、胶原、脱细胞猪皮.结论:①脱细胞血管及脱细胞猪皮具有良好的力学性质.②与组织来源的材料即脱细胞血管及脱细胞猪皮相比,PLGA的韧性较好,强度较低,硬度偏高.③海藻酸钠、明胶、壳聚糖的力学性质有望通过与PLGA的复合而得到改善.
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聚电解质多层膜修饰脱细胞组织工程血管的实验研究
目的·寻找制备组织工程血管的佳脱细胞试剂,用肝素-SDF-1α聚电解质多层膜修饰脱细胞血管支架,评估其组织相容性.方法·分别用含有0.25％Triton-X 100+0.25％SD(TS组)、1％SDS(SDS组)和0.5％Triton-X100 +0.5％SD+0.5％SDS(STS组)的PBS对大鼠主动脉进行脱细胞处理;以未脱细胞的大鼠主动脉作为对照组.通过苏木精-伊红染色、DNA定量和扫描电子显微镜验证佳脱细胞试剂.用肝素-SDF-1α聚电解质多层膜修饰脱细胞血管表面,采用免疫荧光法明确聚电解质多层膜在血管表面的结合;同时,通过血小板激活测定及大鼠骨髓间充质干细胞黏附、迁移实验在体外验证其生物相容性.结果·STS组大鼠主动脉脱细胞效果完全,同时血管的三维结构得到了很好的保留.肝素-SDF1α聚电解质多层膜能牢固结合在脱细胞血管管壁上,肝素-SDF1α修饰后的脱细胞血管明显减少了血小板在血管表面的黏附激活,增强了大鼠骨髓间充质干细胞在血管表面的黏附增殖和迁移能力.结论·含有0.5％Triton-X100 +0.5％SD+0.5％SDS的PBS是佳脱细胞试剂.肝素-SDF-1α聚电解质多层膜能很好地结合在脱细胞血管表面,其修饰的脱细胞血管具有较好的生物相容性.
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肝素包被对异种脱细胞血管移植后内膜增生的影响
目的 探讨肝素包被对异种脱细胞血管移植后内膜增生的影响.方法 将截取的犬双侧颈动脉进行脱细胞处理,对其中部分颈动脉进一步实施肝素包被处理.18只新西兰大白兔随机分为肝素包被组(移植经肝素包被处理的脱细胞血管,n=9)和无肝素包被组(移植未经肝素包被处理的脱细胞血管,n=9).两组动物均接受双侧颈动脉移植,血管吻合后结扎左侧两吻合口间颈动脉(结扎侧),右侧则不结扎(未结扎侧).于术后第1、3、12周分别进行血管多普勒超声检查,观察移植血管通畅情况并测量血管内径,同时计算血流峰值速度(PSV)、阻力指数(RI)和搏动指数(PI)等血流动力学参数.术后12周末处死所有动物,取双侧移植物血管,制备标本观察组织形态学改变,计算内膜厚度/(内膜厚度十中膜厚度)[I/(I+M)],同时进行统计学分析.结果 无肝素包被组术后血管内径,除结扎侧术后第1周外均较术前明显缩小;各时间点未结扎侧均较结扎侧明显缩小;以上差异均有统计学意义(P(0.05).肝素包被组术后血管内径,仅未结扎侧于术后第3、12周时较术前明显缩小,差异有统计学意义(P<0.05).术后第3周,肝素包被组RI明显小于未肝素包被组,组间比较差异有统计学意义(P<0.05).无肝素包被组未结扎侧内膜增生明显,I/(I+M)值较结扎侧明显增大,差异有统计学意义(P<0.001);肝素包被组结扎侧与未结扎侧I/(I+M)比较差异无统计学意义.结论 脱细胞血管移植物在不同剪切力作用下内膜增生情况也不相同,低流速对移植物血管内膜增生具有促进作用;肝素包被处理可有效抑制内膜增生的发生.
