聚合物静电纺纤维促进组织血管修复的研究进展.PDF

中国医药生物技术 2014 年 12 月第 9 卷第 6 期 Chin Med Biotechnol, December 2014, Vol. 9, No. 6 457 DOI:10.3969/cmba.j.issn.1673-713X.2014.06.008 ·综述· 聚合物静电纺纤维促进组织血管修复的 研究进展 李慧妍，张红，陈茂华，张云，李孝红 近十年，由于不健康饮食习惯及人口的老龄化，缺血性 支架能够促进内皮细胞和平滑肌细胞的黏附和增殖。Yin 血管疾病的发病率有逐年增高的趋势。动脉缺血引发的脑 等[7]制备了胶原/壳聚糖/PLCL 三种材料共混电纺纤维，研 部、心脏和外周血管疾病成为威胁人类健康的头号杀手，引 究发现，当三种聚合物混合比例为 20 :5 :75 时能够得到最 起了医生和科研人员的广泛关注和重视。目前临床治疗缺血 接近天然血管的弹性强度，且内皮细胞能够更多地黏附和铺 性疾病的方法主要包括血管搭桥手术、腔内介入和药物治 展在该血管支架上。 疗。这些方法虽然可以在一定程度上缓解缺血病症，却仍存 同轴电纺技术是将两种互不相溶的聚合物溶液分别装 在许多不足之处，如术后再闭塞以致需要二次手术、介入材 入一个同轴装置的内外层中，壳层与芯层溶液以一定的流速 料的生物相容性及机械性能不足以及药物治疗效果不够稳 在针头处汇合，在高压电场下制备得到具有“壳-芯”结构 定持久等问题。因此，需要探究更加有效的方法来促进缺血 的纳米纤维。通过改变同轴电纺纤维的芯层聚合物可调节 组织血管化，最大程度恢复组织血液供应。 支架的机械性能、控制药物的释放行为，改变壳层可调节细 组织工程血管是目前极具前景的治疗手段，其中选择合 胞与支架间及支架纤维与纤维之间的表面相互作用。Gluck 适的胞外基质支架是血管组织工程的关键。理想的血管组织 等[8]制备了由天然聚合物与合成聚合物组成的“芯-壳”结 工程支架应具有比表面积大，孔道连通性好，生物相容性高 构同轴电纺纤维，体外实验证明，该纤维支架在动态的培养 （低毒、无致癌性、无过敏反应、不会造成血栓和组织增生 环境下耐受，并可促进细胞向纤维内部生长。另外，同轴电 及感染），支架降解速率可控，力学性能适宜，能为细胞提 纺技术可将本不适合纺丝的材料作为芯层制备成纤维。如聚 供理想的生长环境等特点[1] 。静电纺纤维是一种低耗能、高 丙三醇癸二酸酯（PGS ）具备优良的生物学和力学性能，但 效率的纳米纤维制备技术，获得的纤维支架材料选择范围 由于其分子量较低导致聚合物溶液黏度较低无法直接电纺， 广、比表面积高、结构疏松多孔、能够很好地模拟胞外基质。 Ravichandran 等[9]采用同轴共纺法制备了外层为聚（L-乳 同时，电纺纤维还能携载无机粒子或一些调控细胞行为的药 酸）（PLLA ）、内层为 PGS 溶液的“壳-芯”结构纤维，在 物、蛋白、基因等活性成分，其作为血管组织工程支架具有 120 ℃ 下聚合得到可注射 PGS 短纤维心肌细胞支架，研究 [2-3] 独特的优势 。 表明该支架能够显著促进心肌细胞黏附，具有作为心肌组织 血管修复支架的潜能。尽管同轴电纺技术对于制备血管组织 1 聚合物静电纺纤维作为血管组织支架 工程支架具有以上多方面优势，但这一技术的产出率和重复 聚合物静电纺血管组织支架根据制备手段的不同可大 性低，仍需要进一步研究改善[10] 。 致分为三种：单一聚合物纤维、复合纤维、多层电纺纤维。 此外，多通道共纺和多层电纺也用来改善血管支架性 单一聚合物纤维是指采用单一聚合物电纺得到的电纺纤维， 能。多通道共纺是将不同聚合物放入不同喷丝管，可