P(LLA-CL)纳米纤维小口径人工血管的制备及替代犬股动脉的可行性研究

摘要

目的：探讨静电纺聚左旋乳酸(PLLA)和聚几内酯(PCL)合成P(LLA-CL)纳米纤维可降解小口径人工血管的制备、以及替代实验犬股动脉的可行性。并观察载肝素涂层或经内皮化处理的组织工程血管对移植后通畅率的影响。　　 方法：人工血管制备部分：利用静电纺原理制备2--3毫米口径的P(LLA-CL)人工血管，利用同轴共纺原理制备载肝素涂层的P(LLA-CL)/Heparin人工血管。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、力学性能测试系统，评价P(LLA-CL)人工血管的超微结构形态、纤维孔隙分布及力学性能；通过肝素缓释行为分析，观察P(LLA-CL)/Heparin人工血管中肝素的缓释情况。　　 动物实验部分：利用取实验犬股静脉内皮细胞经培养扩增后，二期种植P(LLA-CL)人工血管内膜，制备内皮化P(LLA-CL)人工血管。实验用毕格犬9只，采用自身对照法，经腹腔注射麻醉后，切取双侧股动脉6厘米，分别原位植入2--3毫米内径的P(LLA-CL)人工血管；载肝素涂层P(LLA-CL)/Heparin人工血管；内皮化P(LLA-CL)人工血管。共植入18根P(LLA-CL)纳米纤维可降解小口径人工血管：其中单纯P(LLA-CL)人工血管9根(A组)、内皮化P(LLA-CL)人工血管4根(B组)、载肝素涂层P(LLA-CL)/Heparin人工血管5根（C组）。术后给予肌注青霉素抗炎及喂食华法林抗凝，观察犬双下肢血管搏动、下肢活动、切口局部组织反应情况；并通过多普勒超声和血管造影方法观察移植血管通畅率，分别于术后7天、14天、30天取出植入的人工血管进行病理切片检查，以评价人工血管组织结构情况。　　 结果：人工血管制备部分：P(LLA-CL)人工血管湿态下其应力可达到21.25±0.35Mpa，应变可达516±19.84％；干态下应力应变分别为18.34±0.18Mpa，504±21.62%，该材料制备的血管弹性形变完全可以达到生物材料人工血管的力学性能需求。该材料管壁不渗漏，植入前无需预凝。　　 具有肝素缓释功能的P(LLA-CL)/Heparin小口径人工血管，在7天内肝素释放量累计达到68%左右，较高浓度的肝素缓释有效地防止了小口径血管移植后血栓现象的出现，后肝素的缓释速度逐渐减缓，到第14天缓释量才接近72%,防止血栓作用减轻。　　 动物实验部分：9只实验犬有8只完成实验，其中1只因麻醉过量死亡。术后8只实验犬双下肢血管均搏动良好；存活实验犬站立行走自如；手术切口未见明显红肿破溃等局部组织炎症反应。　　 术后多普勒超声和血管造影方法按照不同时间段观察人工血管通畅率，A、B、C三组人工血管早期通畅率分别为75%、75%和100%;中期通畅率：A组和B组通畅率均为25%，C组通畅率为50%；晚期通畅率：A组和B组通畅率为0%，C组通畅率为25%。三组人工血管数据统计学处理（卡方检验），差异无显著性（P＞0.05）。植入30天后取出血管移植物病理切片检查见：人工血管周围外层见蓝紫色细胞迁移至人工血管中间。血管外膜无钙化，吻合口周围及血管材料外表面均可见散在的淋巴细胞浸润，未见明显的巨噬细胞及中性白细胞浸润。　　 结论：(1)利用静电纺原理制备出的P(LLA-CL)纳米纤维小口径人工血管强度、张力、弹性等理化性能均能达到人工血管基本要求。P(LLA-CL)纳米纤维血管材料具有良好的组织相容性。(2)本实验内皮化P(LLA-CL)人工血管并未显示其提高通畅率优势。(3)P(LLA-CL)/Heparin人工血管具有肝素缓释功能，在保持人工血管通畅率上优于单纯P(LLA-CL)纳米纤维和内皮化P(LLA-CL)纳米纤维两种人工血管。(4)采用P(LLA-CL)纳米纤维小口径人工血管替代实验犬股动脉可获得较高的早期通畅率，但远期通畅率较低；P(LLA-CL)纳米纤维人工血管作为血管替代材料仍需进一步研究。