南开大学科技成果——合成高分子与天然细胞外基
质复合人工血管
项目简介 本项目提供了一种可降解合成高分子与天然细胞外基质复合材料人工血管及其制备方法。可降解合成高分子可选择一种或多种,天然细胞外基质可选择不同种动物来源的血管组织(如猪或牛的动脉静脉),优化高分子种类及含量比例。将细胞外基质在高分子溶液中分散均匀后,通过纺丝、3D打印、浇筑、相分离等技术制备成具有不同纤维直径、不同取向、不同孔径的血管材料,内径在0.5-20mm范围内。本技术结合了合成材料与天然细胞外基质的优点,既具有良好的力学性能、可控的空间结构及适宜的降解速度,又具有极佳的生物相容性与组织再生活性。本项目的制备工艺简单,条件温和,适合规模化生产。
图1 人工血管进行大鼠腹主动脉移植,四周后取材体式显微镜图片。细胞外基质-高分子复合人工血管可极大程度加速血管再生进程。 a-纯高分子材料人工血管;b-细胞外基质-高分子复合人工血管。
图2 人工血管进行大鼠腹主动脉移植,四周后取材的组织切片染色结果。纯高分子材料人工血管新生内膜再生较差,细胞外基质-高分子材料复合人工血管表现出更好的细胞化与内膜新生。a、c-纯高分子材料人工血管;b、d-细胞外基质-高分子材料复合人工血管) 技术水平
本项目所提供的复合材料可解决当前人工血管材料或产品的不足:合成高分子材料生物相容性差,易引发炎症反应,不利于快速再生;天然细胞外基质力学性能差、可加工性差。本研究的复合血管材料兼具良好的力学性能和生物相容性,能使用多种加工方法制备出不同尺寸与形貌的人工血管,材料可降解,具有再生性和生长性,提高血管通畅率。本技术可制备各种结构和形貌可控的仿生人工血管,直
径可调,应用范围很广。在小口径人工血管材料的性能、活性、制备方法多样性以及可应用范围等方面都处于国际领先水平。
市场应用前景 本技术提供的可降解合成高分子与天然细胞外基质复合材料可使用多种加工方法得到所需结构与所需物理化学性质的人工血管,主要用于血管性疾病的治疗,包括心脏搭桥、血液透析动静脉瘘、外周动脉疾病和小儿先心病等,代替现有不可降解移植物及患者自体血管移植物。