丝素蛋白管状支架制备及其水蛭素改性研究

【摘要】小口径人工血管最主要的问题是由于血栓、内膜增生引起的远期通畅性差。研究者们通过静电纺和凝胶纺丝等技术制备丝素蛋白小口径人工血管，但是丝素蛋白小口径人工血管的力学性能和血液相容性等仍需要进一步提高以满足临床需求。本文利用具有良好生物相容性的丝素蛋白和具有良好力学性能的丝素纤维为原料，模拟天然血管的组织结构制备具有内、中、外膜三层结构的仿生管状支架。探索了交联比例（SF:PEG-DE,w/w）、SF浓度和冷冻温度对管状支架结构和力学性能的影响。研究了水蛭素改性丝素蛋白的结构、力学性能、细胞相容性及抗凝血性。PEG-DE交联制备的再生丝素蛋白材料具有良好的热水稳定性，PEG-DE的交联反应效率约为30%。随丝素蛋白浓度提高、冷冻温度的降低，管状支架内部孔径变小，不同条件制备的管状支架内部孔径约在50-300μm范围内。当丝素浓度8%，冷冻温度-40℃时，支架成型及手感力学性能最佳，支架内部孔径大小、分布最佳，内表面粗糙，分布有少量的微孔。FTIR、XRD结果说明PEG-DE诱导了丝素蛋白分子由无规卷曲向β-折叠转变，再生丝素蛋白材料的结晶度有所提高。PEG-DE交联制备的管状支架有良好的拉伸和弹性回复性能，轴向断裂强度达0.53-0.76MPa，断裂伸长率约为52.5-73.8%，径向断裂强度和断裂伸长率分别达到12-21MPa和345-398%，弹性回复率在90%左右，缝合强度均在20N左右，可满足临床需求。制备了水蛭素改性丝素蛋白膜及管状支架，评价了水蛭素改性丝素蛋白管状支架的细胞毒性、细胞生长和抗凝血性能。MTT分析结果显示，水蛭素改性的管状支架无明显细胞毒性，毒性等级符合人工血管≤1级的标准。SEM观察、DNA含量测定和荧光标记激光共聚焦观察显示水蛭素改性丝素蛋白材料可支持L929、HUVEC和HAVSM细胞的生长、粘附与增殖。不同水蛭素含量丝素蛋白管状支架内表面HUVEC细胞铺展状态良好，增殖活性强，结果表明水蛭素改性的丝素蛋白材料具有良好的细胞相容性。在水蛭素含量增至SF:Hir=10000:6的改性丝素蛋白膜上，HAVSM细胞DNA含量明显低于其他材料上的细胞DNA含量，说明随着水蛭素加入量的增多对HAVSM细胞的增殖有一定的抑制作用。活化部分凝血酶时间（APTT）、凝血酶原时间（PT）、凝血酶时间（TT）结果显示，水蛭素改性后丝素蛋白管状支架抗凝血性明显提高。
【作者】魏雅丽；
【导师】王建南；
【作者基本信息】苏州大学，纺织材料与纺织品设计，2014，硕士
【关键词】家蚕丝素；PEG-DE；水蛭素；管状支架；力学性能；抗凝血性；细胞相容性；

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