梯度降解輸尿管支架管的制備與動物實驗研究.pdf

1、目的：
　　以高純度鎂絲為骨架的復(fù)合材料制成新型梯度降解輸尿管支架管，進一步評價其體外降解性能、生物相容性及其置入動物體內(nèi)的后引流作用、降解特性與原位組織相容性，為其臨床應(yīng)用提供全面的實驗依據(jù)。
　　方法：
　　1.梯度降解輸尿管支架管的制備：以高純度鎂絲為骨架材料，表面涂覆PLLA、PLGA，通過PLLA與PLGA的不同配比控制材料的降解時間。將不同降解速度的復(fù)合材料按順序節(jié)段、均勻涂覆在鎂基金屬材料表面，制得梯度降

2、解的復(fù)合材料；將上述梯度降解的復(fù)合材料，采用模具成型及加工技術(shù)制成梯度降解的輸尿管支架管。
　　支架管檢測：燈檢臺上檢測外觀，游標(biāo)卡尺對支架管長度、內(nèi)徑/外徑進行測量；測試裝置檢驗支架管固定強度，在拉伸試驗機上完成支架管斷裂強度檢驗，動態(tài)摩擦力試驗裝置檢驗支架管動態(tài)摩擦力；按《中華人民共和國藥典(2010年版)》第二部附錄Ⅺ-H的“無菌檢查法”對支架管進行無菌性檢驗；直接數(shù)字化X射線攝影系統(tǒng)檢測支架管X線透射性。
　　體外降

3、解研究：將一根完整的輸尿管支架管置于玻璃試管中，加入30mL的尿液，置于37oC的恒溫慢速攪拌水浴中，樣品設(shè)六個取樣時間點(第1、2、3、4、5、6周)，每個時間點設(shè)三個平行組，容器中的降解介質(zhì)每天更換一次。
　　在設(shè)定的時間點觀察記錄樣品外觀及降解碎片的變化。pH計測量降解介質(zhì)的pH值變化。于設(shè)定的時間點取樣，對取出的不含碎片部分的樣品即剩余的支架管進行長度測定，描記降解過程中剩余的有效長度曲線圖。
　　2.生物相容性研究

4、：
　　細胞毒性試驗(體外)——四唑鹽（MTT）比色實驗，采用Hela細胞系，將制備的梯度降解輸尿管支架管供試品截成長約2mm小段，浸提得浸提液。各個實驗樣品浸提液為浸提液原液及1:2、1:4、1:8、1:16、1:32六種濃度，細胞培養(yǎng)液做陰性對照，酶標(biāo)儀上檢測吸光度，計算得細胞相對增生率RGR（％）。
　　植入后局部反應(yīng)試驗——兔脊背包埋實驗，將材料埋于兔脊背兩側(cè)皮下，用聚氨酯輸尿管支架做為對照，分別于植入后2周、4周、

5、6周處死動物，進行組織學(xué)觀察。
　　3.動物實驗研究：
　　10只比格犬隨機分為2、4、6周3個時間組，分別將梯度降解輸尿管支架管與聚氨酯支架管置于比格犬的左右側(cè)輸尿管內(nèi)。分別于術(shù)前、支架植入后第1、2、4、6周進行尿液分析、血細胞、血液生化指標(biāo)檢測，同時術(shù)后即刻、2、4、6周X線（KUB、CT）檢查評價支架管降解情況、腎臟積水及腎臟功能受損情況。術(shù)后2、4、6周后通過過量麻醉各處死動物2、2、6只，整塊取出腎臟、輸尿管及膀

6、胱，進行組織學(xué)觀察評價支架管的組織相容性。
　　結(jié)果：
　　1.在成功制得梯度降解的復(fù)合材料的基礎(chǔ)上，采用模具成型及加工技術(shù)制成梯度降解的輸尿管支架管。檢測提示物理性能良好，支架管固定強度、斷裂強度、動態(tài)摩擦力及無菌性均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，在X線下能完全顯影。
　　體外降解結(jié)果顯示降解過程中，降解從樣品的遠端開始，逐漸擴展至近端。1周時，管子材料顏色發(fā)白，管壁部分開始出現(xiàn)溶蝕性降解；2周時，支架管表面有部分片狀溶蝕剝離，輪廓

7、不清，尚保留原有形態(tài)；4周時，支架管已失去原有形態(tài)，可見裂解碎片。
　　2.MTT法研究結(jié)果顯示，陰性對照組細胞增值率100%，毒性為0級；實驗組中浸提液原液及1:2、1:4、1:8、1:16、1:32六種濃度組細胞增值率均高于75%，陰性對照組與各種濃度浸提液組之間細胞相對增值率無明顯差異（P>0.05），毒性為Ⅰ級。根據(jù)細胞毒性評價ISO10993-5標(biāo)準(zhǔn)0、Ⅰ級為無毒，因此陰性對照組和各實驗組皆為沒有細胞毒性。
　　兔

8、脊背包埋實驗，植入后2周顯微鏡下的局部可見巨噬細胞和淋巴細胞浸潤明顯。隨著植入時間的延長，4周時炎癥細胞明顯減少并可見纖維組織增生，尤以降解輸尿管支架管周圍炎癥為甚，實驗組的炎癥反應(yīng)較對照組明顯。至第6周時，實驗組材料已完全降解吸收，局部皮下僅可見散在淋巴細胞，纖維組織增生基本消失；而對照組在第6周時，以淋巴細胞為主的炎性細胞及纖維組織增生多于實驗組。
　　3.分別將梯度降解輸尿管支架管與聚氨酯支架管置于比格犬的左右側(cè)輸尿管內(nèi)后1

9、-6周，血細胞、包括血肌肝在內(nèi)的血生化指標(biāo)術(shù)后各周與術(shù)前比較未見明顯變化；置入后犬的尿pH值變化，術(shù)后1周、2周、4周與術(shù)前的差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。尿液中白細胞在整個觀察期間，1-4周均不斷上升，到6周時有所回落，但均較術(shù)前都有明顯升高（P＜0.01）。
　　X線檢查：術(shù)后2周實驗組支架管已部分降解，KUB示支架管長度縮短，對照側(cè)支架管位置良好；術(shù)后4周CT平掃證實實驗側(cè)支架管已基本消失。術(shù)后2周、4周，CT平掃提示實

10、驗側(cè)較對照側(cè)腎臟稍飽滿，腎盂、輸尿管均見擴張，但進一步CT增強掃描顯示腎增強早期、實質(zhì)期及排泌期實驗側(cè)與對照側(cè)的皮、髓質(zhì)同時強化，實驗側(cè)無延遲顯影，腎盞、腎盂和輸尿管同時快速充盈、排泌。
　　植入術(shù)后大體形態(tài)觀察：2、4周時實驗側(cè)較對照側(cè)腎臟蒼白、飽滿，腎盂擴張、輕度積水，輸尿管水腫、稍擴張，膀胱開口處粘膜正常；剖開后的腎盂、輸尿管，實驗側(cè)也較對照側(cè)粘膜稍顯蒼白、水腫。植入術(shù)后6周雙側(cè)腎臟大小、形態(tài)恢復(fù)對稱，實驗側(cè)腎盂、輸尿管粘膜

11、紅潤、光滑，未見潰瘍、壞死等病變
　　組織病理學(xué)比較：植入術(shù)后2周、4周、6周，無論是實驗組還是對照組，腎實質(zhì)內(nèi)腎小球、近曲小管、遠曲小管及間質(zhì)結(jié)構(gòu)正常。植入術(shù)后2周、4周、6周，實驗側(cè)、對照側(cè)的腎盂、輸尿管及輸尿管開口處膀胱壁粘膜組織學(xué)表現(xiàn)相似，均為粘膜下淋巴細胞、漿細胞浸潤；但置入后6周，對照側(cè)粘膜下除見少量漿細胞浸潤外還能見新生的毛細血管形成。
　　結(jié)論：
　　以高純度鎂絲為骨架材料，表面涂覆PLLA、PLGA，

12、通過PLLA與PLGA的不同配比控制材料的降解時間；將不同降解速度的復(fù)合材料按順序節(jié)段、均勻涂覆在鎂基金屬材料表面，制得梯度降解的復(fù)合材料，并制成梯度降解的輸尿管支架管符合國家標(biāo)準(zhǔn)，在X線下能完全顯影。體外降解結(jié)果顯示達到了梯度降解的預(yù)期效果。
　　通過細胞毒性試驗(體外)及植入后局部反應(yīng)試驗初步證明該鎂基復(fù)合材料制成的新型梯度降解輸尿管支架管具有良好的生物相容性。
　　將梯度降解輸尿管支架管置于比格犬的輸尿管內(nèi)后，梯度降解