大多人造血管為多層材料復(fù)合而成,模擬人體血管內(nèi)外層結(jié)構(gòu),,內(nèi)層抑制血栓形成,,中層及外層起支撐穩(wěn)定等作用。市場上的人工血管加工技術(shù)主要分為織造和非織造,,織造血管中又有平織,、針織,機織以及人工編織等,。不同材料適用不同方法,,終得到的血管微觀形貌和性能也存在一定差異。下圖為掃描電鏡下應(yīng)用滌綸,、聚四氟乙烯(PTFE)和膨體聚四氟乙烯(ePTFE)形貌,。
掃描電鏡下不同材料的人工血管 (a) 機織滌綸纖維 (b) PTFE 纖維, and (c) ePTFE 纖維
近年來,隨著醫(yī)學(xué)和材料領(lǐng)域的發(fā)展,,人工血管的材料選擇和加工方式都有了很多新突破,。聚己內(nèi)酯(PCL)、硅膠、天然桑蠶絲,,新型碳材料以及靜電紡絲技術(shù),、3D打印技術(shù)等,也應(yīng)用于人工血管的制作之中,。應(yīng)用這些手段制作人工血管,,其孔隙率以及與人體細(xì)胞的相容性,是需要考察檢測的重要性能指標(biāo)之一,。
不同纖維材料與人體細(xì)胞相容性不同,,上圖為掃描電鏡下膠原纖維(b)和PCL纖維(c)上的細(xì)胞增殖和細(xì)胞附著情況,可以看到膠原纖維更有利于細(xì)胞增殖,,但PCL纖維對細(xì)胞的粘附更勝*,。
上圖是應(yīng)用靜電紡絲技術(shù),采用不同的紡絲參數(shù)得到的三層血管結(jié)構(gòu)的截面圖,。從SEM圖像中,,可以明顯觀察到三層不同纖維尺寸和孔隙率的PCL纖維層。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對于人工血管的孔隙率大小是有硬性規(guī)定的,,只有合適的孔隙率才能使血管材料與人體相容,,在人體中穩(wěn)定的發(fā)揮作用。
C骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植情況 D內(nèi)皮細(xì)胞在管腔表面
電鏡也是觀察培養(yǎng)后血管材料,、血管內(nèi)外通道內(nèi),,與人體細(xì)胞相互作用情況的常用手段。上圖中AB為培養(yǎng)1天后在微通道內(nèi)粘附的平滑肌細(xì)胞電鏡圖,。CD為骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植和內(nèi)皮細(xì)胞在管腔表面播種的電鏡觀察圖,。
掃描電鏡是觀察纖維等人工血管材料的直觀手段,無論是纖維通透性,、不同層間結(jié)合情況,,還是與人體細(xì)胞的相容性,都需要SEM幫忙檢測表征,,以確保用在病人身上的血管*達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,,能為患者減輕痛苦,帶來健康,。相信隨著材料學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展,,我們可以做出任意直徑的優(yōu)質(zhì)人工血管,讓更多人擺脫心腦血管疾病的困擾,。
參考文獻(xiàn):
[1] Zhang, Y.Z., Venugopal, J., Huang, Z.M., Lim, C.T., and Ramakrishna, S.,Characterization of the Surface Biocompatibility of the Electrospun PCL-Collagen Nanofibers Using Fibroblasts. Biomacromolecules, 2005. 6(5): p. 2583-2589.
[2] Lee H Y . Electrospun Polycaprolactone Scaffolds for Small-Diameter Tissue Engineered Blood Vessels[J]. Dissertations & Theses Gradworks, 2013.
[3] Enomoto S , Sumi M , Kajimoto K , et al. Long-term patency of small-diameter vascular graft made from fibroin, a silk-based biodegradable material[J]. Journal of Vascular Surgery, 2010, 51(1):155-164.
[4] Zhang M , Wang K , Wang Z , et al. Small-diameter tissue engineered vascular graft made of electrospun PCL/lecithin blend[J]. Journal of Materials Science, 2012, 23(11):2639-2648.
[5]Zang S , Zhang R , Chen H , et al. Investigation on artificial blood vessels prepared from bacterial cellulose[J]. Materials Science & Engineering, 2015, 46(jan.):111-117.
[6] http://amuseum.cdstm.cn/AMuseum/organs/heart/rgxg/index.html
[7] http://www.xjishu.com/zhuanli/05/201710380038.html
(空格分隔,最多3個,單個標(biāo)簽最多10個字符)
立即詢價
您提交后,,專屬客服將第一時間為您服務(wù)