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國家納米中心查瑞濤、北地周風(fēng)山和南科大蔣興宇等 Biomaterials:紅細(xì)胞膜助力小口徑人工血管實(shí)現(xiàn)血管再生
2023-04-19  來源:高分子科技

  面對(duì)動(dòng)脈的精細(xì)結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的血液環(huán)境,現(xiàn)有的小口徑人工血管(內(nèi)徑小于6毫米)往往存在血栓易形成和血管再生性差的弊端。雖然小口徑人工血管的功能化在一定程度上提高了其生物活性,但是難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多功能改性,從而提高其通暢性。


  為解決以上問題,國家納米科學(xué)中心查瑞濤、解放軍總醫(yī)院張林、中國地質(zhì)大學(xué)周風(fēng)山、阜外醫(yī)院張巖和南方科技大學(xué)蔣興宇合作利用紅細(xì)胞膜(Rm)改性生物材料的便捷性和Rm的多功能性(含有豐富的蛋白質(zhì)、磷脂和糖蛋白等)快速地制備了Rm功能化的聚(ε-己內(nèi)酯)/聚(D-賴氨酸)(Rm@PCL/PDL)納米纖維管(圖1),實(shí)現(xiàn)了Rm@PCL/PDL納米纖維管的多功能性。


 1 Rm@PCL/PDL納米纖維管的制備


  Rm實(shí)現(xiàn)了快速且均勻地包覆到PCL/PDL納米纖維表面,且很好地保留著組分的完整性(圖2)。 


2 Rm@PCL/PDL上包覆的Rm的表征


  Rm同時(shí)賦予了Rm@PCL/PDL優(yōu)異的抗血栓形成性、好的抗炎性和優(yōu)異的細(xì)胞相容性,能夠有效地抑制纖維蛋白原的吸附、血小板的粘附和巨噬細(xì)胞的粘附,誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2表型轉(zhuǎn)變,沒有影響到內(nèi)皮細(xì)胞的粘附和增殖。


  Rm提高了Rm@PCL/PDL納米纖維管的通暢性,促進(jìn)了血管再生。兔子的頸動(dòng)脈移植21天后,超聲多普勒?qǐng)D像顯示Rm@PCL/PDL納米纖維管的血流速度和內(nèi)徑與兔子的頸動(dòng)脈無顯著性差異(圖3),組織切片結(jié)果顯示Rm@PCL/PDL納米纖維管促進(jìn)了內(nèi)皮細(xì)胞招募、收縮性平滑肌細(xì)胞層的再生(圖4)和纖維蛋白(膠原蛋白和彈性蛋白)的再生(圖5),并且能夠招募抗炎M2型巨噬細(xì)胞,進(jìn)一步促進(jìn)血管再生。 


3 Rm@PCL/PDL納米纖維管兔子頸動(dòng)脈移植后的通暢性 


4 Rm@PCL/PDL納米纖維管兔子頸動(dòng)脈移植后的內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的招募 


5 Rm@PCL/PDL納米纖維管兔子頸動(dòng)脈移植后的纖維蛋白(膠原蛋白和彈力蛋白)和巨噬細(xì)胞的招募


  以上研究工作近期Red blood cell membrane-functionalized Nanofibrous tubes for small-diameter vascular grafts為題發(fā)表在Biomaterials上。該研究工作的第一作者為國家納米科學(xué)中心和中國地質(zhì)大學(xué)(北京)聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生張春亮,通訊作者為國家納米科學(xué)中心查瑞濤、中國人民解放軍總醫(yī)院張林、中國地質(zhì)大學(xué)(北京)周風(fēng)山、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)院張巖和南方科技大學(xué)蔣興宇。該工作到國家自然科學(xué)基金(3217139721875050、821720993207139081730051的支持。


  論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2023.122124

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