共价交联的肝素/海藻酸盐水凝胶表面修饰膨体聚四氟乙烯人工血管(英文)

摘要

背景:虽然膨体聚四氟乙烯人工血管植入体具有易于缝合、质地柔软和抗压迫等诸多优良性能,但由于血栓形成等原因,使这些材料的应用受限。为了解决前述问题,目前的工作主要集中在对现有人工血管材料表面修饰与改性上,最终使其达到血管植入的要求。目的:用共价交联的肝素-海藻酸钠水凝胶对小口径膨体聚四氟乙烯人工血管进行表面修饰和改性,考察其血液相容性和组织相容性。设计:观察性实验。单位:哈尔滨工业大学生物医学工程中心,纳米医药与生物传感器实验室。材料:实验所用直径4mm的膨体聚四氟乙烯人工血管为W.L Gore& Associates,Inc.产品,海藻酸钠和1-乙基-3-3-二甲基氨丙基碳化二亚胺购自美国Sigma公司,肝素购于Calbiochem公司,全氟磺酸和壳聚糖购于美国Aldrich公司。人α-凝血酶和抗凝血酶III购于Haematologic Technologies,S-2238购于Chromogenix。方法:实验于2006-05/2007-06在哈尔滨工业大学生物医学工程中心的纳米医药与生物传感器实验室完成。首先用全氟磺酸修饰膨体聚四氟乙烯表面,然后用肝素-海藻酸钠凝胶进行灌注修饰,以乙二胺为交联剂,1-乙基-3-3-二甲基氨丙基碳化二亚胺为引发剂,将多糖分子进行共价交联。用接触角表征了涂层前后人工血管表面亲水性能的变化,扫描电镜表征了材料表面形貌及血小板黏附,衰减全反射-傅立叶变换红外光谱表征了材料表面的化学结构,然后用活化部分凝血激酶时间、凝血酶原时间、溶血试验以及凝血酶失活试验表征了涂层后人工血管表面的血液相容性。主要观察指标:①接触角。②用扫描电镜表征材料表面形貌及血小板黏附情况。③衰减全反射-傅立叶变换红外光谱。④活化部分凝血激酶时间、凝血酶原时间。⑤溶血度。⑥凝血酶失活试验。结果:①修饰后的人工血管,衰减全反射-傅立叶变换红外光谱结果显示在1626cm-1处出现了-CO-NH-基团的峰位。②修饰后人工血管的接触角由(125±1)°降低为(84±2)°。③修饰后的人工血管,具有较长的活化部分凝血激酶时间和凝血酶原时间、较低的溶血度0.065%、较少数量的血小板黏附。④凝血酶失活实验结果显示,凝胶灌注修饰后的人工血管,对凝血酶的活性有较强的抑制作用,因此具有血栓形成的性能且稳定性好。结论:肝素-海藻酸钠凝胶修饰的膨体聚四氟乙烯具有良好血液相容性及组织相容性,可应用于小口径人工血管。