纤维编织物。
编织的聚酯纤维管是常用的人造血管材料,这种人工血管仅限6mm以上直径。小于4mm时,常用嵌段聚氨酯,但由于降解、破裂,不能长期用于小直径的人工血管。为改进嵌段聚氨酯的血液相容性,进行了多方面研究。日本科学家用甲基丙烯酸乙基磷酸胆碱酯(MPc)对嵌段聚氨酯表面进行改性,降低蛋白质和血小板的吸附,应用于小直径人工血管,取得较好的效果。
将抗凝剂(如肝素)或内皮细胞植入材料表面,可提高材料的抗凝血性。 B、人工血管今后的研究力向是从材料角度选择、设计、制作支架材料,使其不仅具有血液相容性,而且能够促进受损血管迅速修复和生长,待支架完成使命后从体内降解消除。
从组织工程角度看选用体内稳定材料不如选用可吸收材料,可吸收材料可以避免长期残留在体内带来不良生物学反应。目前报道的可降解生物材料已有20余种,但实际应用的只有聚乳酸、聚乙交酯及其共聚物。
支架生物材料与血管内皮细胞之间的粘附是细胞生存扩展和增殖的重要和必要条件。一般来说,细胞的粘附能力都不高,细胞增殖到一定程度就会脱落。 提高内皮细胞在材料表面粘附的常用方法是在材料表面吸附或固定纤连蛋白、层粘连蛋白或玻连蛋白。
组织工程对材料的另一要求是,在植入后能缓释各种活性物质,如血管生长因子、血小板活化因子和抗凝因子等,使新生组织很快长入支架多孔材料,形成新的血管。目前临床应用的主要是涤纶和特氟隆制成的血管。研究方向是向“生物化”发展,防止发生凝血。用内皮细胞改善材料表面与血液的相容性,使血管支架释放生长因子。此外,用可吸收支架诱导组织向人工血管内部生长,也是目前研究的重要课题。
6、人工胰
人工胰的作用是使糖尿病患者血糖维持正常水平,防止小血管疾病和其他并发症的发生发展;人工胰分为机械型和生物型两大类。生物型人工胰是基于免疫隔离原理,把植入的细胞借助一个半透膜与宿主隔开。分子量小的营养物、电解质、氧、分泌的活性物质,可以在半透膜的两侧进行交换;而免疫细胞、抗体等则被隔开。生物型人工胰有三种装置: ①动静脉短路装置:胰岛细胞分散在半透膜之间
②扩散室装置:将胰岛细胞植入聚丙烯等制成的管状扩散室中,再植入体内 ③微囊化胰细胞:用超薄膜(8微米)将胰岛细胞进行包埋,微囊化胰岛细胞具有很大的比表面,易于植入体内(用针头注射),所以发展较快。
7、组织工程材料研究方向探讨
近年来组织工程的发展对医用材料提出了更高的要求:材料不应只是“惰性”植入体,还要能引导和诱导细胞组织器官修复再生。为实现这一目标,需要进行以下方面的研究:
(1)新型可降解材料并控制其降解速度,降解产物不含毒性,具有不同强度、不同孔径结构,并能释放各种生物活件物质;
(2)用物理、化学和生物方法改造和修饰原有材料,使其具备生物功能; (3)研究材料与细胞之间的反应机制和促进细胞再生的规律和原理 (4)研究细胞基质的作用和原理,研制生物功能的三维支架; (5)研制具有选择通透性的膜材
(6)用自组装方法制备无机、有机结构交替的仿天然材料;
(7)利用智能高分子材料传导细胞与材料之间的应答反应;
(8)大力发展对细胞和组织具有诱导作用的材料,促进受损器官的修复和再生;
(9)用基因工程手段改造细胞,使其具有特殊功能; (10)在体外大量培养、增殖、储存和运输细胞及其复合物。