编织增强的海藻酸钙/聚丙烯酰胺水凝胶小口径人工血管材料

摘要

小动脉缺损病例往往需要血管移植，然而临床上仍无理想的小口径人工血管产品。本研究组在水凝胶人工血管材料研究方面已经开展了一些工作，比如明胶交联水凝胶人工血管，海藻酸钠/聚丙烯酰胺水凝胶人工血管。虽然已经能够获得人工血管原型，但是部分性能仍不能满足移植要求。主要体现在力学性能不足以及体积溶胀率偏高两个方面。因此，本研究在前人研究的基础上，拟进一步提高水凝胶人工血管材料的力学性能，降低人工血管材料的溶胀率，从而获得理想的人工血管材料。
　　本研究主要包括以下四项研究内容：1、水凝胶成胶速率的控制及胶体结构的均匀性控制。2、最佳成胶工艺的筛选，获得力学性能较高、溶胀率更低的水凝胶。3、获得结构稳定、力学性能及溶胀性能可以满足要求的水凝胶人工血管材料及编织增强的水凝胶人工血管材料。4、对水凝胶人工血管材料进行生物相容性评价。
　　研究结果及主要结论如下：
　　1、以海藻酸钠及丙烯酰胺为原料，通过控制 CaCl2溶液的作用时间，可以制备出结构均匀、性能稳定的海藻酸钙/聚丙烯酰胺水凝胶。同时，该材料的力学性能良好，溶胀率接近100％。
　　2、使用自主设计的管状器官浇注成型模具，结合涤纶单丝编织管，分别制备了水凝胶管和编织增强的复合水凝胶管，两种人工血管材料均透明、光滑、顺应性良好，而且体积溶胀率可稳定在100%。
　　3、与水凝胶管相比，编织增强的复合水凝胶管的力学性能有显著提高。在拉伸伸长50%时，其拉伸强度为（192.65±6.91）kPa，高于猪颈总动脉的值，且未出现编织管与水凝胶界面发生分离的现象；缝合线固位强力为（8.35±0.51）N，高于狗股动脉的值；径向顺应性在各个压力段范围内均优于商用e-PTFE人工血管；在0-16 kPa压强范围内对其进行针刺，均未出现持续漏液现象。
　　4、采用高温高压灭菌法对该人工血管材料进行灭菌，继而进行体外细胞相容性评价，结果表明，细胞相对增殖率均高于75%，细胞毒性分级为1级。同时，体外溶血率仅为（0.86±0.23）%。因此，该水凝胶人工血管材料的生物相容性可满足移植要求。
　　综上所述，本研究制得的编织增强的海藻酸钙/聚丙烯酰胺水凝胶人工血管材料，不仅各项力学性能优良，溶胀率较低，而且生物相容性也可满足要求，具有作为移植用人工血管的潜力。

目录

声明

第一章 绪论

1.1. 人工血管的研究现状

1.2. 生物医用水凝胶的研究现状

1.3. 研究目标和研究内容

第二章 海藻酸钙/聚丙烯酰胺水凝胶的制备及表征

2.1. 引言

2.2. 实验材料与方法

2.3. 结果与讨论

2.4. 结论

第三章 海藻酸钙/聚丙烯酰胺管状水凝胶的制备及性能

3.1. 引言

3.2 实验材料与方法

3.3. 结果与讨论

3.4. 结论

第四章 海藻酸钙/聚丙烯酰胺水凝胶的生物相容性

4.1. 引言

4.2. 材料与方法

4.3. 结果与讨论

4.4. 结论

第五章 总结与展望

5.1. 总结

5.2. 展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢