雙層小口徑納米纖維血管支架的相分離制備與生物學(xué)評價.pdf

1、熱致相分離技術(shù)(TIPS)是一種快速簡單制備三維組織工程納米纖維支架的方法，其主要原理是通過將溫度較高的聚合物溶液快速冷凍，利用溫度變化驅(qū)動溶液分相（聚合物富相和聚合物貧相），經(jīng)溶劑置換和冷凍干燥后，制得納米纖維支架。結(jié)合致孔劑致孔方法，可制備出纖維直徑為50-500nm、孔隙率超過90％的三維多孔納米纖維支架，因而TIPS被認(rèn)為是一種最具有應(yīng)用前景的組織工程納米纖維支架制備技術(shù)。本論文以TIPS為主要技術(shù)，制備了小口徑雙層血管組織工程

2、支架。主要研究內(nèi)容包括以下三個部分:
　　(1)采用TIPS制備聚左旋乳酸(PLLA)/聚己內(nèi)酯(PCL)、PLLA/聚苯乙烯(PS)、PLLA/聚左旋乳酸-己內(nèi)酯共聚物(PLCL)、PLLA/聚乙丙交酯(PLGA)復(fù)合支架，通過研究不同聚合物體系對復(fù)合支架成孔的影響來探究“自成孔”的致孔機(jī)理。SEM結(jié)果顯示，PLLA/PCL、PLLA/PS復(fù)合支架表現(xiàn)為多孔納米纖維結(jié)構(gòu)，而PLLA/PLCL、PLLA/PLGA復(fù)合支架無大孔結(jié)構(gòu)

3、的形成。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，10％(w/v)的PLLA/PCL、PLLA/PS混合溶液在60℃下不混溶，而PLLA/PLCL、PLLA/PLGA混合溶液在同樣條件下是混溶的。這說明“自成孔”致孔與聚合物體系不混溶相關(guān)。此外，混合溶液濃度影響著聚合物混溶情況，如PLLA/PCL混合溶液在6％時混溶，而在其他濃度（8％、10％和12％）時不混溶。采用TIPS制備的三元PLLA/PLCL/PCL、PLLA/PLCL/PS、PLLA/PLGA/

4、PCL復(fù)合支架也都具有多孔納米纖維結(jié)構(gòu)。以上結(jié)果表明，基于TIPS的“自成孔”致孔技術(shù)在制備三維的多孔納米纖維組織工程支架方面具有潛在的應(yīng)用前景。
　　(2)采用兩步相分離技術(shù)制備了雙層小口徑組織工程管狀支架，該支架內(nèi)層為PLLA/PLCL材料，外層為PLLA/PCL材料。SEM結(jié)果表明，該支架管壁上呈現(xiàn)孔隙的分層分布，內(nèi)層為致密的納米纖維結(jié)構(gòu)，而外層為大孔納米纖維結(jié)構(gòu)。通過對不同比例PLLA/PLCL復(fù)合支架的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PLC

5、L含量增加到60％時，纖維直徑從317nm稍微下降到205nm，但都比較接近于ECM的尺寸。而當(dāng)PLCL含量增加到70％時，纖維直徑急劇增加到695nm，并且支架收縮嚴(yán)重。當(dāng)PLCL含量為60％時，PLLA/PLCL復(fù)合材料的彈性最優(yōu)，因而將該比例材料作為雙層支架的內(nèi)層結(jié)構(gòu)材料。外層材料選擇PLLA/PCL70∶30，因?yàn)槠淇讖骄唬ㄆ骄讖綖?8.4±19.3μm），具有最大的應(yīng)變（12.93±1.94％），并且具有仿生天然細(xì)胞外基質(zhì)

6、(ECM)的納米纖維結(jié)構(gòu)（纖維平均直徑為288.1±94.3nm）。此外，通過對雙層管狀支架拉伸力學(xué)性能研究，發(fā)現(xiàn)其力學(xué)性能優(yōu)于其單一內(nèi)層和外層材料，拉伸強(qiáng)度增加到了1.310±0.153MPa，極限應(yīng)變達(dá)到了117.5±50.1％，已經(jīng)接近于人體內(nèi)冠狀動脈的力學(xué)性能。
　　(3)體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明PLLA/PLCL支架能夠促進(jìn)豬髂內(nèi)皮細(xì)胞(PIECs)的粘附、增殖與生長，并且肝素化修飾對細(xì)胞行為無明顯影響。而PLLA/PCL支