三层人工血管首次问世
组织功能血管移植物用于治疗血管狭窄(刘媛媛,上海大学)
2月3日讯,上海大学快速制造工程中心的研究人员结合微压印和静电纺丝技术首次研发出三层人工血管。在三层复合物中,科学家使用不同的材料分别满足其机械强度并促进新细胞生长,解决了单层或者双层人工血管中存在的主要问题。
人工血管是通过冠状动脉搭桥等手术植入到阻塞或者其他方面不健康的血管中来永久地引导血流。传统的方法是将患者自身或者合适的捐献者的血管再利用,但是这些来源常常不能满足病人的需求,因为患者自身的血管供应有限而且可能面临相同的问题,也需要移植物。因此,研究人员致力于合成人工血管来模拟人体血管,让新细胞在其周围生长,然后人工血管逐渐降解最终形成新的血管。
快速制造工程中心的刘媛媛副教授说:“这种人工血管复合物可能更适于血管修复。”刘的团队之前致力于研究用来修复骨骼缺损的骨骼支架,现在他们将注意力转移到心血管疾病和人工血管方面。他们在AIP Advances杂志上介绍了的研究成果。
一般来说,支架材料需要尽可能地模拟靶组织的脉管系统。对于血管代替物而言,这种结构模仿可以通过静电纺丝实现。静电纺丝是一种依靠电荷作用使液体(这里是指壳聚糖和聚乙烯醇的混合物)延展成纤维细丝的工艺。它能制备高表面积体积比的纳米纤维,为宿主细胞提供足够的空间接触和生长。此外,这些组分能够在六个月到一年之间自然降解,留下新的完整的血管。
然而,这种结构刚性不够——这也是许多先前的模型美中不足之处。为了克服这一缺陷,研究人员设计了三层模型,其中微压印的聚对二氧环己酮作为中间层,它是一种在生物医学领域广泛应用的生物可降解高分子,而混合物液体通过静电纺丝到它的两面。最终,复合片层末端折叠连接形成管状血管支架。
刘媛媛的团队将这种支架和小鼠成纤维细胞一起培养。这种细胞易于培养且生长速率快,非常适于测试支架在促进细胞扩增和融合方面的功效。研究人员发现复合物支架上的细胞迅速增殖,可能是由于壳聚糖引入了功能化的氨基和羟基基团。
尽管在人体试验前仍有大量的工作要做,刘和她的团队对于研究前景很乐观,他们接下来的工作是动物模型试验,观察这种人工血管对活的血管细胞的作用。- 上一篇 >发行规模大增 2022年绿色债券市场扩容可期2022-02-17
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