海带多糖/壳聚糖/聚乙烯醇人造血管电纺支架的制备及性能评价

摘要

小口径人造血管由于易形成血栓、内膜增生率高等问题易导致移植失败，成为血管组织工程产品研究的瓶颈，而易形成血栓问题则是小口径血管组织工程亟待解决的首要问题。近年来，壳聚糖/聚乙烯醇（CS/PVA）支架因其良好的生物相容性、生物可降解性在皮肤组织工程中引起了广泛关注，其力学性能接近小口径血管，而其在血管组织工程的应用却鲜有报道，究其原因在于其抑制血栓形成作用较差。研究发现，海带多糖（F）具有良好的抗凝血、抗血栓、免疫调节、抗炎等活性。所以本文将两者结合起来，用静电纺丝法制备海带多糖/壳聚糖/聚乙烯醇人造血管支架，研究复合材料的电纺特性及海带多糖用于血管组织工程解决壳聚糖/聚乙烯醇血管支架易形成血栓问题的可行性。
　　本论文先进行了海带多糖的提取工艺优化，再将海带多糖与壳聚糖/聚乙烯醇结合，通过静电纺丝法制备F/C S/P VA复合人造血管支架，优化其制备工艺并进行表征，最后通过血液凝集实验、血小板粘附实验和细胞毒性实验等评价电纺支架的生物相容性。实验结果表明水提法是海带多糖的最佳提取方法，得率为12.5%，含量是52.7%；电纺研究显示在CS/PVA质量比为1:5，海带多糖浓度为1.5%，注射速度为0.2mL/h，接收距为10cm，电压为13kV的条件下制备的F/C S/P VA管状支架表面均一光滑，具有良好的相互关联的孔隙结构，说明海带多糖复合材料的可电纺性；电纺支架798±58kPa的拉伸强度和37±2.2%的断裂伸长率与人体血管正常数值接近，满足人造血管的要求；212±9.6%的溶胀率、90.59±0.65%的孔隙率、120小时55.6±2.7%的 BSA释放率和21天65.11±2.79%的降解率也表明海带多糖/壳聚糖/聚乙烯醇支架用于血管组织工程的可行性；血液凝集实验中延长到66.2s的TT和79.8s的APTT值表明1.5%的海带多糖可以用来解决血管支架易形成血栓的问题；血小板粘附实验结果显示海带多糖的加入能有效地降低材料的血小板粘附率，进一步降低了小口径血管支架的血栓发生率；此外支架2.73±0.59%的溶血率也表明支架良好的血液相容性；MTT实验85.8±7.2%的细胞活力结果表明1.5%F/CS/PVA支架具有较低的细胞毒性，且随着海带多糖含量的提高，细胞的相对增长率上升，这表明海带多糖的加入在一定程度上促进了细胞的生长，进一步改善了支架的生物相容性。
　　综上所述，本研究证实可以通过静电纺丝技术制备海带多糖/壳聚糖/聚乙烯醇人造血管电纺支架，且构建的1.5%F/CS/PVA电纺支架具有与天然血管相近的力学性能，优良的抗凝血特性，良好的细胞和血液相容性，在血管组织工程中具有较大的应用潜力。

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附表索引

缩写词（ Abbreviations）

第 1章 绪论

1.1 血管组织工程

1.2 血管组织工程支架的材料

1.3 血管组织工程支架的性能要求

1.4 人造血管支架的制备技术

1.5 静电纺丝技术

1.6 壳聚糖/聚乙烯醇支架

1.7 海带多糖

1.8 研究目的及意义

第 2章 海带多糖的提取工艺优化

2.1 前言

2.2 实验材料

2.3 海带的预处理

2.4 海带多糖的提取工艺优化

2.5 结果与分析

2.6 本章小结

第 3章 海带多糖/壳聚糖/聚乙烯醇支架的制备与表征

3.1 前言

3.2 实验材料

3.3 电纺支架的制备

3.4 性能测定

3.5 结果与讨论

3.6 本章小结

第 4章 海带多糖/壳聚糖/聚乙烯醇电纺支架的生物相容性评价

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.3 结果和讨论

4.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录 A（攻读学位期间发表的论文）