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《ACS Biomaterials Science & Engineering》报道威斯尼斯人app下载安装王亚培课题组重要进展
发布时间:2019-11-25

近日,理学院威斯尼斯人app下载安装王亚培课题组在界面打印领域取得重要进展,相关研究成果以“Interfacial Diffusion Printing: An Efficient Manufacturing Technique for Artificial Tubular Grafts”为题发表在《ACS Biomaterials Science & Engineering》上,并且被美国化学会推选为编辑精选,在全球范围内提供该文章的开放访问。

心血管疾病,作为一个无形的杀手,严重威胁着当今人们的健康和生活。虽然随着药物和临床技术的不断发展,一些病人可以通过化学或者物理的无创手段缓解疾病带来的痛苦。但是对于无创手段不能解决的冠状动脉堵塞问题,冠状动脉旁路移植术仍然是国际上公认的治疗冠心病最有效的方法。目前,冠状动脉移植术最理想的移植物是自身的静脉,但是存在病人自身的静脉质量低,对病人造成二次伤害等问题。所以,发展一种可以替代静脉的人工血管显得尤为重要。对于大于6mm的人工血管,已经有商业化产品,但是小于6mm的人工血管,目前仅处于试验阶段,仍然没有很理想的材料。

水凝胶材料是一种高含水率的网状高分子聚合物,具有生物相容性好、力学性能与人体组织相似等特点,因此在组织工程中常被用来作为支架材料。王亚培课题组采用一步法高效制备小直径人工血管,基于界面扩散打印技术,特制的生物墨水可以通过界面反应的方式形成水凝胶人工血管,该方法简单高效,可以批量生产高性能的人工血管。

图1. 水凝胶人工血管制备示意图

人工血管材料是以海藻酸钠-钙离子和聚丙烯酰胺双网水凝胶为基体,在其中加入细菌纤维素缠结产生氢键作用,形成高抗压低膨胀的水凝胶人工血管。

图2. 人工血管的材料组成和结构表征

实验结果表明,该人工血管不仅可以承受住人体的血压,还满足外科手术的缝合要求,在体外的血液相容性和细胞相容性实验中均表现优异。在动物血管置换实验中,该人工血管成功替代了移植静脉,可以保持通畅性,并且克服了静脉在动脉压下高膨胀的缺点。因为水凝胶优异的生物相容性,在动物实验中的水凝胶人工血管中检测到新生血管的长入,这为人工血管诱导自身血管重建奠定了很好的基础。这篇文章提出了高效制备高性能水凝胶人工血管的新思路,彰显出该材料在人工组织支架的巨大应用潜力。

论文第一作者为中国人民大学威斯尼斯人app下载安装博士研究生周游,通讯作者为中国人民大学威斯尼斯人app下载安装王亚培教授与北京安贞医院的于洋主任,该项研究工作得到了国家自然科学基金委,中国人民大学和北京安贞医院的大力支持。文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsbiomaterials.9b01293

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