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降解过程中保持形状稳定的自适应多层管状聚合物血管支架

降解过程中保持形状稳定的自适应多层管状聚合物血管支架

建筑脚手架可以为正在建造的建筑提供基本的支持,建筑完成时被最终的材料替代。脚手架搭建的诀窍在于,它们必须以保持建筑完整性的方式拆除,同时尽量减少对施工过程的干扰。对组织工程来说,这意味着组织工程支架在设计之初就需要考虑到,在缓慢生物降解以及宿主组织替代的过程中,支架能否够维持原本的形状。

中国科学院国家纳米科学中心Xingyu Jiang(蒋兴宇)研究院和Shiyu Cheng(成诗宇)博士及其同事制备了一种具有自我调节功能的仿生聚合物血管结构,它可以在体内维持血管几何形状数月,并最终被宿主吸收。该研究成果以communication形式发表在材料学期刊Advanced Materials上。

将生物可降解聚合物制备成为人工血管最大的问题是随着聚合物的降解血管也失去了它初始的形状。例如,将聚(DL-丙交酯-乙交酯)(PLGA)薄片置入血管,当降解发生时管状物将缩小进而堵塞血管。相比之下,将聚己内酯(PCL)薄片卷成血管状,当降解发生时,管状物将膨胀并失去管状形态。

为了维持人工血管的稳定性,作者将PCL薄片置于PLGA薄片内侧。随着时间的推移,多层聚合物可以自我调整,精确保持管的内径大小。

通过向PDMS微流控芯片中不同通道中分别添加三种不同类型的细胞,研究者研究应力诱导下膜的卷曲。细胞首先在PDMS微流控芯片内孵化24 h以促进其贴壁,随后将负载细胞的静电纺丝基质转移到新的培养孔中来研究其长期稳定性。

另外,人工血管的体内性能评价是通过研究者通过兔子体内人工血管置换实验实现的。。多普勒超声结果显示单独使用PCL和单独使用PLGA的实验组在植入人工血管2个月后就发生了堵塞,然而使用PCL-PLGA的血管支架结构的实验组兔子在术后3个月后仍未出现血管堵塞现象。

术后三个月进行的组织学与免疫学染色结果证明,与单一聚合物植入体完全失败的结果相比,PCL-PLGA移植物在降解的过程中出色的保持了近乎天然的结构,同时可以促进内皮细胞按照天然血管组织的结构分布。(文章来源:ASNChina转载仅供参考学习及传递有用信息,版权归原作者所有,如侵犯权益,请联系删除)



标签:    多层管状聚合物血管 PDMS微流控芯片