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上海交通大学张海波Biomed. Mater.:制备仿生三层血管支架的新方法
2020/7/30 13:59:47 admin

DOI:10.1088/1748-605X/ab920a

目前迫切需要设计一种具有良好生物相容性和足够机械强度的组织工程血管移植物,以修复和促进缺损血管组织的再生。人们通常认为多层支架可用于模拟天然血管的结构和功能。在此,研究者开发了一种新的三层管状移植物,该移植物由单聚(L-丙交酯-共-己内酯)静电纺丝膜卷绕而成。采用一种新的静电纺丝技术将三个不同的结构放置在一张静电纺丝膜上,从而使支架由三个不同的层组成。内层致密且适合内皮细胞生长,中层是适合于平滑肌细胞生长的平行疏松结构,而外层是具有稀疏交替纹理的平行结构,既适合于平滑肌细胞生长又适合于结构支撑。该血管支架具有良好的抗张强度。同时,内皮细胞和平滑肌细胞很容易在体外物质上增殖。尤其,平滑肌细胞在中层和外层材料上呈平行生长。在体内,皮下植入一周内,细胞会浸润血管移植物的所有层,这表明该移植物具有良好的生物相容性。皮下植入一周后,将血管支架原位移植到Sprague Dawley大鼠腹主动脉中。移植十周后,腹部超声检查显示血管通畅。血管支架内皮化,平滑肌细胞易于增殖,形成了大量的弹性纤维。因此,研究人员特别设计的三层血管移植物在血管重建中具有显著的优势。

 

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图1.显示用于制备三段式电纺膜的接收器及其制备方法:(A)和(B)分别显示了两种金属网的外观和规格。


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图2.血管支架的示意图和物理图。


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图3.显示三段式电纺膜的总体观察结果、SEM图像、纤维直径分布和孔径。外段(A),(D),(G),(J),M)。因为外部电纺膜具有两种密度,所以存在两种孔径频率分布。中段(B),(E),(H),(K)。内段(C),(F),(I),(L)。


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图4.机械性能测试:拉伸应变-应力曲线。


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图5.HUVEC在不同血管层上的生长情况:培养1、4或7 d后,HUVEC在不同纤维层上增殖的CCK-8结果。


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图6.不同样品上的SMC生长:培养1、4或7 d后,CCK-8结果显示SMC在中层和外层上增殖。


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图7.这些荧光图像显示培养1 d后SMC在中层(A,B)和外层(C,D)上的生长模式。


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图8.小鼠皮下植入一周后移植物的整体形态。


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图9.皮下外植体、血管移植物和主动脉的组织学染色。


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图10.不同部分的I型胶原蛋白的免疫荧光染色。


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图11.移植两周(B)和十周(C)后,主动脉(A)和血管移植物的多普勒回声。小图(D)显示了移植十周后移植物的整体形态。


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图12.主动脉和血管移植物中的细胞含量和组织。


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