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AIP Adv:我国科学家首次开发出具有三层结构人工血管

  1. 人工血管
  2. 壳聚糖
  3. 微印记
  4. 电子纺线技术

来源:生物谷 2015-02-05 10:03

近日,来自上海大学快速制造工程中心的研究人员通过将微印记和电子纺线技术相结合首次开发出了一种三层人工血管组织,这种新型的血管组织可以有效帮助研究人员可以利用多种分离材料,具有一定的机械强度并且可以促进新细胞生长,新细胞的生长是目前人造血管面临的主要问题,因为当前的人造血管仅包含有一层或者两层组织结构。

2015年2月5日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,来自上海大学快速制造工程中心的研究人员通过将微印记和电子纺线技术相结合首次开发出了一种三层人工血管组织,这种新型的血管组织可以有效帮助研究人员可以利用多种分离材料,具有一定的机械强度并且可以促进新细胞生长,新细胞的生长是目前人造血管面临的主要问题,因为当前的人造血管仅包含有一层或者两层组织结构。

相关研究刊登于国际杂志AIP Advances上。在外科手术中人造血管可以吸附到阻塞或不健康的血管上来永久性地更改血流,比如冠状动脉搭桥手术;传统的人造血管支架是通过患者自身或者合适供体机体存在的血管来工作的,然而这些血管来源对于病人而言一般都是不充足的,因为病人机体的供应往往有限,而且也会受到其它因素影响;因此开发可以模拟天然血管的合成血管就可以促使新细胞不断生长来替换老细胞,从而形成新血管组织。

研究者Yuanyuan Liu说道,这种复合的人工血管或许是血管修复的最佳候选物;一般而言这种替代的支架需要尽可能模拟靶向组织的脉管系统,对于血管支架替代物而言,模拟结构可以通过电子纺线来进行“焊接”,而这一过程是利用电荷来驱动液体(壳聚糖和聚乙烯醇的混合物)输入来形成较细的纤维;而这种电子纺线技术同时也会考虑到纳米纤维的高表面体积比,从而可以为宿主细胞提供更广阔的空间供其生长和连接,这一过程中所涉及的所有天然组分都会在6个月至1年内降解,最后将会形成一种全新完整的血管组织。

本文研究中研究人员设计了一种三层的人工血管模型,即将静电纺丝覆盖于由聚二氧六环酮组成的中间层的两面上,最后再对薄片层进行折叠并且吸附形成管状的血管组织;聚二氧六环酮是一种常用语生物医学领域的生物可降解聚合物;研究者随后以大鼠的成纤维细胞来滋养血管支架从而检测支架在促进细胞扩张及整合上的效果;研究者还发现在复合支架上的细胞可以快速增殖,但这有可能取决于功能性的氨基酸及由壳聚糖引入的羟基。

最后研究者人员Liu表示,下一步我们计划利用动物模型来检测这种新型的人工血管支架,从而来观察在活的血管细胞中这种新型支架的作用效力。(生物谷Bioon.com)

本文系生物谷原创编译整理,欢迎转载!转载请注明来源并附原文链接。谢谢!

Composite vascular repair grafts via micro-imprinting and electrospinning

Yuanyuan Liu1,2,a), Ke Xiang1,b), Haiping Chen1,c), Yu Li1,d) and Qingxi Hu1,2,e)

Composite vascular grafts formed by micro-imprinting and electrospinning exhibited improved mechanical properties relative to those formed by electrospinning alone. The three-layered composite grafts mimic the three-layered structure of natural blood vessels. The middle layer is made by micro-imprinting poly-p-dioxanone (PPDO), while the inner and outer layers are electrospun mixtures of chitosan and polyvinyl alcohol. The graft morphology is characterized with scanning electron microscopy. For constant graft thicknesses, the PPDO increases the mechanical strength. Cells cultivated on the vascular grafts adhere and proliferate better because of the natural, biological chitosan in the inner and outer layers. Overall, the composite scaffolds could be good candidates for blood vessel repair.

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