DOI:10.1016/j.matdes.2020.108943
急性凝血是小直徑人工血管移植中最棘手的問題之一。采用冷凍干燥與胺化相結合的方法成功制備了三維多孔肝素改性明膠（Gel）@殼聚糖（CS）管狀支架，用于血管組織再生。首先將均勻的明膠溶液倒入管狀模具中，并進行真空冷凍干燥，以形成三維多孔管狀骨架。用殼聚糖負載肝素（Hep），這是一種有效的抗凝劑。將載有Hep的CS復合溶液倒入Gel管狀骨架中，經冷凍干燥匹配的EDC-NHS交聯形成Gel@CS-Hep管狀支架，其具有三維結構和多孔形態。然后，將聚氨酯尿素/明膠（PU75）微納米纖維靜電紡絲在Gel@CS-Hep管外部作為機械增強層。Gel@CS-Hep/PU75管顯示出更高的親水性和穩定的機械性能，且對人臍靜脈內皮細胞沒有細胞毒性。重要的是，三維功能性Gel@CS-Hep/PU75管狀支架具有良好的快速內皮化性能和有效的抗急性凝血特性。因此，該Gel@CS-Hep/PU75管被認為是一種重塑血管組織的潛在支架。
圖1.Gel@CS-Hep管狀支架的制備示意圖。
圖2.支架的數碼照片和橫截面SEM圖像：（a）Gel-E/N管狀支架，（b）Gel-E/N-Hep管狀支架，（c）Gel@CS-Hep管狀支架。
圖3.支架內外表面的SEM圖像和水接觸角（在0.5s處捕獲的液滴圖像）：（a）Gel-E/N管狀支架，（b）Gel-E/N-Hep管狀支架，（c）Gel@CS-Hep管狀支架。
圖4.（a）使用“8”型注射器針頭制備管狀支架的微納米纖維的示意圖。（b）管狀支架的橫截面數碼照片，（c）和（d）橫截面SEM圖像，（e）外表面數碼照片，（f）和（g）表面SEM圖像。紅色箭頭分別代表超細纖維和納米纖維。
圖5.（a）明膠-E/N分子與EDC/NHS溶液交聯以及（b）CS-Hep分子與EDC/NHS/肝素溶液交聯和接枝的形成機理。
圖6.（a）-（c）凝膠、Gel-E/N、Gel-E/N-Hep和Gel@CS-Hep的FTIR光譜曲線和（d）X射線衍射圖：（a）400-4000波數范圍，（b）2800-3000波數范圍，（c）1370-1400波數范圍。（e）Gel-E/N管狀支架、Gel-E/N-Hep管狀支架和Gel@CS-Hep管狀支架的數碼照片（如白色箭頭所示，濕態下Gel@CS-Hep管狀支架的甲苯胺藍染色），（f）所制備的管狀支架中肝素的密度。
圖7.所制備的管狀支架的機械性能：濕態下Gel-E/N管狀支架、Gel-E/N-Hep管狀支架、Gel@CS-Hep管狀支架和Gel@CS-Hep/PU75管狀支架的徑向拉伸結果。（a）Gel-E/N管狀支架、Gel-E/N-Hep管狀支架以及Gel@CS-Hep管狀支架的徑向應力-應變曲線、（b）楊氏模量、（c）初始形狀和斷裂形狀的數碼照片。（d）和（e）Gel@CS-Hep/PU75管狀支架的徑向應力-應變曲線，（f）數碼照片顯示了徑向拉伸過程中的形狀變化。
圖8.（a）浸在pH=7.4的PBS（n=5）中的Gel-E/N管狀支架、Gel-E/N-Hep管狀支架和Gel@CS-Hep管狀支架的剩余質量；（b）在pH=6.8的PBS（n=5）中，具有相似質量肝素的Gel-E/N-Hep管狀支架和Gel@CS-Hep管狀支架中的肝素體外釋放。
圖9.（a）CCK-8測定在蓋玻片、Gel-E/N管狀支架、Gel-E/N-Hep管狀支架和Gel@CS-Hep管狀支架上培養的HUVECs的增殖活性；（b）培養4天后的Gel-E/N管狀支架、Gel-E/N-Hep管狀支架和Gel@CS-Hep管狀支架的蛋白質吸收結果和（c）SEM圖像。（c）中的紅色箭頭表示HUVECs。
圖10.培養2天后，Gel-E/N支架、Gel-E/N-Hep支架和Gel@CS-Hep支架表面的HUVECs細胞的DAPI（藍色）/羅丹明鬼筆環肽（紅色）染色測定。
圖11.（a）在兔頸動脈中植入Gel@CS-Hep/PU75雙層管狀支架；（b）H＆E染色圖像，（c）-（f）Gel@CS-Hep/PU75雙層管狀支架植入14天后的免疫熒光染色圖像（紅色=CD31/支架；藍色=核；綠色=α-SMA）。（b）中的黑色箭頭表示外層和內層，紅色虛線表示植入管外層和內層的邊界；“L”表示（c）-（f）中的內腔。
