负载铜复合物小口径人工血管材料的构建及其生物功能评价

目的构建负载内源性一氧化氮供体催化剂铜复合物的纳米纤维小口径人工血管材料,评价其生物功能。方法合成催化体内一氧化氮供体释放一氧化氮的铜离子复合物(Cu(Ⅱ)-DTTCT)。用Cu(Ⅱ)-DTTCT和具有良好生物相容性的高分子聚合物——聚己内酯(PCL)为原材料,精确催化剂用量,同轴电纺方式制备小口径人工血管支架材料。对其进行一氧化氮释放量、铜离子复合物包载率以及细胞毒性的测定。采用SD大鼠作为半体外和体内评估载体。应用动静脉分流、植入材料原位移植术、活体超声检测、体式显微镜和扫描电镜观察、HE染色等技术评价其生物功能。结果构建以催化剂Cu(Ⅱ)-DTTCT和PCL为芯,以PCL为壳的具有芯壳结构的小口径人工血管支架材料PCL&Cu(Ⅱ)-DTTCT。PCL&Cu(Ⅱ)-DTTCT在所检测时间没有出现一氧化氮明显突释现象。铜离子复合物包载率为91.60%;PCL&Cu(Ⅱ)-DTTCT纤维薄膜的细胞毒性与对照组(PCL)相比几乎没有明显差异。半体外行动静脉分流实验1 h后,体视显微镜下对照组PCL材料内壁见沉积和血小板黏附现象,实验组PCL&Cu(Ⅱ)-DTTCT材料内壁相对干净光滑,没有明显血栓;扫描电镜下观察,对照组PCL见大量血小板黏附,实验组PCL&Cu(Ⅱ)-DTTCT材料上血小板很少,清晰可见人工血管纤维结构;PCL对照组和PCL&Cu(Ⅱ)-DTTCT实验组在行人工血管原位移植术2周、1个月、3个月、6个月后,用超声检测移入血管均通畅,均无因血管阻塞死亡情况;1个月后活体取材后体视显微镜下实验组PCL&Cu(Ⅱ)-DTTC管壁均匀,内腔干净,没有明显的血栓,对照组由于红细胞的浸润表面出现了一些微血栓;扫描电镜观察可见,两组管腔表面已被完全的覆盖,PCL对照组可见血小板,PCL&Cu(Ⅱ)-DTTCT实验组未见明显血小板影像;通过HE染色来分析血管支架的组织再生情况,对照组和实验组血管支架内腔可以观察到一层再生组织,实验组新生组织的厚度明显高于对照组。实验组有核细胞黏附高于对照组。结论构建的负载内源性一氧化氮供体催化剂铜复合物的纳米纤维小口径人工血管材料PCL&Cu(Ⅱ)-DTTCT,可以促使一氧化氮持续释放,发挥抑制血小板黏附的生理功能,抑制血栓的形成和早期再狭窄的发生,在早期促进组织再生。