自體血管是受損血管的理想替代品，但是自體血管不僅來源有限，而且存在二次創(chuàng)傷和并發(fā)癥。因此，如何制得符合臨床要求的小口徑人造血管一直是國際上的研究熱點。

7月10日，科技日報記者獲悉，天津大學(xué)化工學(xué)院董岸杰教授課題組聯(lián)合中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所黃平升副教授、王偉偉教授，以及天津市胸科醫(yī)院黨委書記郭志剛主任、趙豐主任團隊，在抗凝血涂層、小口徑人工血管等領(lǐng)域取得一系列重要進展。聯(lián)合團隊模仿天然血管的內(nèi)膜層，以水凝膠為基本材料制備出了具有鵝卵石結(jié)構(gòu)的抗凝血涂層的小口徑人工血管，有效避免了人造血管壁血栓的形成，相關(guān)研究論文近日發(fā)表在國際期刊《Small》上。

抗凝血涂層可避免植入器械形成血栓

(資料圖片僅供參考)

《中國心血管健康與疾病報告2021》顯示，目前中國心血管疾病患病人數(shù)約有3.3億人。而心血管疾病的治療過程離不開植入/介入醫(yī)療器械的使用。然而，這些醫(yī)療器械與血液接觸后往往會引起血小板黏附，最終導(dǎo)致器械表面血栓形成，從而影響治療效果。

據(jù)介紹，天然血管的內(nèi)膜層，由內(nèi)皮細胞層及其周圍的縱行彈性纖維與結(jié)締組織構(gòu)成，是最好的血液相容性表面。內(nèi)膜層表面分布著沿血管長軸方向的亞微米尺度溝槽，溝槽表面有納米級的包狀突起。血管內(nèi)膜層表面內(nèi)皮糖萼（包狀突起表面形成的一層水化層）保證了血管內(nèi)表面光滑的結(jié)構(gòu)，為血液流動提供了良好的動力學(xué)環(huán)境。

研究表明，模擬血管內(nèi)膜層表面這一微米拓撲結(jié)構(gòu)能夠有效抑制血小板的黏附。“我們通過模擬血管內(nèi)膜層結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了一種工藝簡單、性能優(yōu)良的兩性離子聚合物水凝膠涂層，具有類血管內(nèi)膜層結(jié)構(gòu)的極低摩擦系數(shù)和血液無擾的潤滑表面。”天津大學(xué)化工學(xué)院博士李雙陽介紹，他們通過這種凝膠涂層實現(xiàn)了血小板的“零黏附”。

聯(lián)合團隊將該水凝膠涂敷在體外循環(huán)管路內(nèi)表面，對巴馬豬進行體外循環(huán)實驗，在體外循環(huán)后觀察管路內(nèi)部血小板黏附狀況。結(jié)果表明，管路內(nèi)無任何血小板黏附。由此可見，聯(lián)合團隊制備的水凝膠涂層能有效抑制外循環(huán)過程中血小板的黏附。這項在抗凝血涂層方面的研究為聯(lián)合團隊研發(fā)出小口徑人工血管奠定了基礎(chǔ)。

新型小口徑人造血管力爭血液成分“零黏附”

基于該水凝膠涂層，聯(lián)合團隊又研制了一種雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合型水凝膠小口徑人造血管。他們利用該水凝膠涂層為人造血管的內(nèi)壁，使人造血管的管腔具有超親水性，以及比天然血管內(nèi)膜層表面更佳的超潤滑性，使人造血管具有超強的抗蛋白黏附能力，力求達到血液成分“零黏附”，從而避免人造血管壁血栓的形成。

“我們利用氫鍵交聯(lián)的大強度聚N-丙烯酰基甘氨酰胺水凝膠作為人造血管的外層，使人造血管具有很好的順應(yīng)性、機械性能和縫合強度，在使用過程中不易變形或扭折成角，針穿刺后不滲血。”李雙陽介紹，另外，其微孔的尺寸小于細胞尺寸，能夠避免炎癥細胞的浸潤，降低炎癥反應(yīng)，能夠防止組織成纖維細胞和平滑肌細胞等的浸潤，預(yù)防增生和狹窄，因而使人造血管具有良好的組織相容性。

該人造血管在巴馬豬頸動脈置換9個月后仍能保持通暢，內(nèi)徑及血液流速無顯著性變化，內(nèi)表面無任何血栓形成，外層無炎癥細胞浸潤。

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