雙層小口徑納米纖維血管支架的相分離制備與生物學評價.pdf

1、熱致相分離技術(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，利用溫度變化驅動溶液分相（聚合物富相和聚合物貧相），經溶劑置換和冷凍干燥后，制得納米纖維支架。結合致孔劑致孔方法，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被認為是一種最具有應用前景的組織工程納米纖維支架制備技術。本論文以TIPS為主要技術，制備了小口徑雙層血管組織工程

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

3、的形成。進一步實驗結果表明，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。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復合支架也都具有多孔納米纖維結構。以上結果表明，基于TIPS的“自成孔”致孔技術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用前景。
　　(2)采用兩步相分離技術制備了雙層小口徑組織工程管狀支架，該支架內層為PLLA/PLCL材料，外層為PLLA/PCL材料。SEM結果表明，該支架管壁上呈現孔隙的分層分布，內層為致密的納米纖維結構，而外層為大孔納米纖維結構。通過對不同比例PLLA/PLCL復合支架的研究發(fā)現，當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，并且支架收縮嚴重。當PLCL含量為60％時，PLLA/PLCL復合材料的彈性最優(yōu)，因而將該比例材料作為雙層支架的內層結構材料。外層材料選擇PLLA/PCL70∶30，因為其孔徑均一（平均孔徑為38.4±19.3μm），具有最大的應變（12.93±1.94％），并且具有仿生天然細胞外基質

6、(ECM)的納米纖維結構（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性能研究，發(fā)現其力學性能優(yōu)于其單一內層和外層材料，拉伸強度增加到了1.310±0.153MPa，極限應變達到了117.5±50.1％，已經接近于人體內冠狀動脈的力學性能。
　　(3)體外細胞培養(yǎng)實驗表明PLLA/PLCL支架能夠促進豬髂內皮細胞(PIECs)的粘附、增殖與生長，并且肝素化修飾對細胞行為無明顯影響。而PLLA/PCL支