DOI:10.1016/j.bj.2020.04.008
背景
本研究旨在制備電紡聚己內酯(PCL)和聚環氧乙烷(PEO)的雙層支架。使用冬青油(WO)對電紡PCL纖維進行功能化,作為一種通過調節生物材料與血液的相互作用來防止血栓形成而導致的血管移植物衰竭的新方法。
方法
通過靜電紡絲法制備PCL管狀支架,并用PEO作為親水性聚合物進行涂覆。從其形態、化學性質以及血液相容性測定(即凝血酶原時間,溶血率和血小板粘附)方面來表征單層和雙層支架。此外,采用2,2-二苯基-1-苦肼基(DPPH)自由基法測定WO-PCL樣品的抗氧化能力。
結果
結果表明,在靜電紡絲過程中摻入WO減小了PCL纖維直徑。另外,促凝血酶原時間測定表明WO可用于降低電紡PCL纖維誘發凝血的趨勢。此外,通過掃描電鏡觀察了單層和雙層PCL/PEO支架纖維的血小板粘附性,發現與含WO的支架相比,血小板數量增加。
結論
WO-PCL/PEO樣品的抗氧化性能和血液相容性測量結果表明該方法可合成理想的小尺寸血管移植物,以克服自體移植物的不足和缺點。
圖1.(A,B&C)在15 kV、距離為10 cm的優化工藝參數下,分別由6、8和10%溶液制備的纖維,(D&E)17和20 kv施加電壓的效果,(F)WO1-PCL溶液濃度為8%,(G,H&I)WO1-PCL、WO2-PCL和WO3-PCL溶液濃度分別為10%。
圖2.雙層氈的SEM顯微照片:(A)5%PEO溶液涂覆PCL、(B)5%PEO溶液涂覆PCL、(C)PCL/PEO-Hep和(D)WO1-PCL/PEO-Hep。
圖3.純WO、PEO和PCL以及制備的WO1-PCL電紡墊和WO1-PCL/PEO雙層墊的FTIR光譜。
圖4.表示制備的PCL和PCL/PEO雙層纖維的吸水率。插圖為制備的管狀支架的照片,該支架是使用旋轉心軸將電紡PCL纖維制成管狀結構而獲得的。數據表示為三次實驗的平均值±SD。使用未配對的t檢驗測定樣本之間的差異(*p≤0.01)。
圖5.顯示了在不同時間間隔后WO1-PCL和WO2-PCL樣品的剩余DPPH%。計算出五次實驗的抗氧化能力,并表示為平均值±SD(p≤0.01)。
圖6.代表制備的單層和雙層墊的血液相容性測定(A)、凝血酶原測定和(B)溶血測定。數據表示為五次測量的平均值±SD(*p≤0.01)。
圖7.(A)電紡PCL墊、(B)PCL/PEO墊、(C)WO1-PCL/PEO墊、(D)WO1-PCL/PEO-Hep表面粘附血小板的SEM圖像,(E)PCL/PEO表面粘附血小板和(F)WO1-PCL/PEO表面粘附血小板的高倍放大SEM圖像。