人造血管的研究与进展
2024年人造血管市场分析现状
2024年人造血管市场分析现状简介人造血管是一种用于替代或修复受损或缺失血管的医疗装置。
随着人口老龄化和心血管疾病的增加，对人造血管的需求不断增加。
人造血管市场在过去几年中经历了快速增长，但目前仍存在许多挑战和机遇。
市场规模根据市场研究机构的数据，全球人造血管市场在2019年达到了XX亿美元，并预计到2027年将达到XX亿美元。
亚洲地区是人造血管市场增长最快的地区，预计在未来几年将继续保持高速增长。
市场驱动因素1. 人口老龄化和心血管疾病增加随着人口老龄化的加剧，心血管疾病的发病率不断上升。
心脏病和血管疾病是导致死亡和残疾的主要原因之一。
人造血管作为治疗和修复心血管疾病的一种有效手段，受到越来越多的关注和需求。
2. 技术进步随着科技的不断进步，人造血管的材料和制造工艺得到了大幅改进。
新材料的应用和人造血管的生物相容性得到了显著提高，增加了人造血管的使用范围和效果。
3. 医疗支出增加全球各国对医疗体系的投资不断增加，这为人造血管市场创造了良好的发展环境。
医疗保健支出的增加意味着更多的资金用于研发和推广人造血管技术。
市场挑战1. 高成本人造血管的制造和手术费用较高，这限制了该技术的普及和推广。
尽管医疗支出增加，但一些发展中国家仍然无法承担这些高昂的费用，限制了市场的发展。
2. 安全性和可靠性问题尽管人造血管的技术不断改进，但安全性和可靠性仍然是一个挑战。
人造血管可能存在血栓形成、感染和排异反应等风险，这需要更多的研究和改进。
3. 法规和监管限制人造血管的开发和使用受到各国的法规和监管限制。
这些限制可能会增加生产商的负担和市场准入的难度。
未来趋势1. 个性化治疗随着基因组学和生物医学的发展，个性化治疗将成为人造血管市场的一个重要趋势。
通过个体化的治疗方案，可以提高治疗效果并减少副作用。
2. 发展中国家市场的增长人口老龄化和心血管疾病的增加不仅在发达国家，而且在发展中国家也日益严重。
这为人造血管市场在发展中国家开拓新的增长机会。
小口径人工血管及制备方法的研究进展
２ ０ １ ３年 １ ２月
中 国 生
物 医
学
工
程
学
报
Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｂ ｉ ｏ ｍ ｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ Ｎｏ．６ Ｄｅ ｃ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２０ｌ ３
摘 要 ： 血 管 移 植 是 治疗 心 血 管疾 病 的 主 要 手 段 之 一 。小 口径 人 工 血 管 的研 发 也 成 为近 十 年 来 的研 究 热 点 。本 文
从 制 备 小 口径 人 工 血 管 的 材料 和 方 法 方 面 ， 首 先 简 述 了人 工 合 成 材 料 和 天 然 生 物 材 料 ， 然 后 介 绍 了近 些 年 来 浸 渍 一 沥滤法 、 混凝法 、 去细 胞 组 织 复 合 法 、 静 电纺 丝 法 、 旋转曝光法 、 组织工程血 管支架法及 ３ Ｄ快 速 成 型 技 术 应 用 等 的 研 究 进 展 。 阐述 了作 为小 口径 人 工 血 管 的 各 种 材 料 和 制 备 方 法 的 特 点 ， 为 理想 的 小 口径 人 造 血 管 进 一 步 的 发 展 提
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｖａ ｓ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ０ ｆ ｃ ａ ｒ ｄ ｉ ｏ ｖ ａ ｓ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｄ ｉ ｓ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ．Ｔｈ ｅ
小 口径 人工 血 管及 制备 方 法 的研 究进 展
王甩艳 赖 琛 奚廷斐
（ 温 州 医 科 大 学 检 验 医 学 院 生命 科 学 学 院 ， 温州
拿什么替代你，血管——探秘人造血管技术
拿什么替代你，血管——探秘人造血管技术导致的动脉变窄甚至闭塞;颈动脉粥样硬化导致的中风;冠状动脉粥样硬化导致的心脏病等.当血管由于动脉硬化,老化或破损不能正常工作时,需进行管移植.公元前800年到公元前600年,SushrutaSamhita第一次用烙铁和沸油粘合血管的方式来治疗出血.公元前2世纪,Refus和Antyllus用结扎线将动脉捆起来止血,古罗马的Galen第一次将动脉和静脉区分开来.文艺复兴时期,AmbroisePare用结扎线治疗出血.1759年,Larobert和Hallowell为了修复血管后不损伤腔体而引入了血管的修复术和连接术,但脓毒病导致其失败.l9世纪下半叶,Lister~[JPasteur引入感染的控制方法,血管修复术和连接术才取得成功.l881年,Czerny第一次将无菌技术带入血管外科手术.l882年,C1uck成功地修复了狗的大腿动脉.l889年,Jassinowsky指出在无菌条件下受伤的颈动脉可以修复.1890年,Burci提出了连续缝合技术.l9世纪末期,札管修复试验不计其数,但所有这些试验都因为血栓的形成而告失败.2O世纪早期,"血管外科之父"Carrel和Guthrie使用白体静脉替代动脉移植成功后,血管外科在血管代用品领域有了较大的发展.lI缶床上,越来越多的血管重建和修补手术也增加了对血管的需求,而可用于移植的白体血管毕竟有限,因而从生物组织型人造血管,人1.合成人造m管列入丁{j物混44fzoo8.8f首都医药CAPITALMEOfCINE 拿什么替代你,血管探秘人造血管技术一本刊记者陈铮合型人造血管乃至组织工程型人造血管,人们始终没有停止探寻血管替代物的脚步.材料与织造技术决定着人造血管的发展人造『f『L管材料的研究道路分曲折.人造血管的研制开始于2O世纪初,各国学者首先采用金属,玻璃,聚乙烯,硅胶等材料制成的管状物进行大量动物实验,但因其易在短期内并发腔内血栓而未能存临床上得到广泛应用.l952年V oorhees首先研究将维纶制成人造血管,改变r【往人造血管管壁无通透性的缺点.按下来的几年中,V oorhees,Blakemore以及Jaretzki作了大量的临床试验,研制了带有网孔的人造血管,这是血管代用品发展史上的一个里程碑.随着纤维材料和医学生物材料的不断发展,继V oorhees之后,各国科研工作者研究出各种材料,各种加工方法生产的有孔隙的人造血管并用于动物实验和临床.随后,专家们测试了很多材料,~UPVC(聚氯乙烯),聚丙烯腈(腈纶),丝绸,尼龙以及粘胶.聚丙烯腈(腈纶)和尼龙制得的人造血管稳定性差,因此这两种材料很快被淘汰.PTFE(聚四氟乙烯)长丝直径比较大,其制得的人造血管不论是机织还是针织都较硬较重,因此较难缝合,其实用性不如聚酯(涤纶)人造血管.在中,小直径人造血管中,过去较多使用整体成型的膨化聚四氟乙烯(ePTFE),但其人造向管的顺应性较差,临床资料表明ePTFE人造血管的通畅率仅为30%.近年来聚氨酯(PU)材料备受关注,因为这种材料具备良好的顺应性和弹性,具有优良的抗血栓性.与ePTFE血管对比实验表明,PU血管在更短的时间内实现了内皮化,而且新生内膜厚度明显比ePTFE血管内膜薄.解决了材料的问题,接下来需要解决的就是人造血管织造方法及技术方面的难题.由于人造血管材料是纤维,因此织造方式成为决定人造血管功效的又一个关键点. 早期的人造血管均采取机织,采用了较长一段时间后又出现了针织人造血管.从总体上[召nmi看,针织物结构较松,柔顺性好,易于操作,不易脱边,有较好的缝合稳定性.但由于空隙大,渗透性较大,植入前需用患者的血液进行预凝.机织物结构紧密,强度高,空隙率低,无需患者进行血液预凝.但其刚性较强,手术中处理较困难,且切开端容易散边,缝合强度较低.20世纪70年代出现了机织和针织丝绒型人造血管,其内外表面都有伸出的纱圈,后由于渗透性大和抗张强度低而被淘汰.为了增加人造血管的纵向延伸性和侧向挠曲性,防止由于肢体弯曲造成人造血管弯折阻碍血液的流动导致血栓形成,现在大部分大直径的机织和针织人造血管均设计有圆周向的波纹,类似可弯曲的麦秆.为了改善血管的弹性和柔顺性,El本学者采用弹性纱和非弹性纱,通过针织或编织制成具有类似天然血管弹性的管状组织,从而改善了人造血管的顺应性.内皮化及复合体织造技术使人造物能够替代血管.1978年,Herring等人首先报道了使用内皮细胞种植技术对人造血管进行内皮化,从而开辟了人造血管研究的新途径.即将自体血管内皮细胞种植在人造血管的腔壁上,经过组织培养,使其形成内皮化的腔面,以增强抗血栓能力.20世纪80年代血管织造技术又有了新进展,主要就是将更多的缎纹浮点混合到机织的丝绒结构当中.事实证明,这样做有其临床价值:既可以改善初期的血栓粘连又可以改善体内后期的组织附着.目前使用比较多的人造血管是超薄超强纤维织物与金属支架结合的复合体,其中织物部分可用天然丝(真丝)或合纤丝(聚酯,聚乙烯,聚四氟乙烯),一般采用机织方法生产,也可采用含微孔的薄膜,如超薄聚四氟乙烯,聚氨酯薄膜等.因为在手术时需要将人造血管经股动脉或肱动脉通过导管送入病变位置,所以要求人造血管必须控制在一定的厚度以内,一股不超过0.12mm.同时,为了保证血管植入时不发生渗漏,织物的渗透率必须严格控制.所有这些对织造提出了很高的要求.人造血管的现状很多病人特别是患心血管疾病的病人的终末期治疗,都需要用血管替代物进行血管重建和修补手术.如血管狭窄,闭塞,扩张,损伤,畸形,受累等.随着科技日新月异的发展,目前血管替代物的研究也达到了一个新的高度.目前应用最多的人造血管主要有4类.生物组织型血管:生物组织型血管是指从病人自身,他人或者动物身上取得血管植入体内,分为自体移植,异体移植和异种移植.异体移植和异种移植中血管的免疫排斥等问题直到目前都未能很好解决,已基本放弃临床应用.自体移植血管从理论上讲是动脉旁路移植最理想的材料,但是可取用的自体血管少,其长度和口径往往都不能满足临床需要.合成型人造血管:合成型人造血管研制初期,鹅羽毛茎,玻璃管,象牙管,镁管,石蜡油玻璃铝管,铝钻合金,硅胶管,钢网管以及聚乙烯管都曾作为人造血管被尝试使用,但均以失败告终.转折出现在1952年,V oorhees在犬实验中,将涤纶人造血管移植于犬的腹主动脉获得成功,次年即应用于临床,同样获得成功.同时他们提出了一个重要理论:网孔原理.大致内容是:人造血管必须具备适合的网孔,人造血管植入后其外组织穿过网孔向内生长,在血管内形成一层新内膜,人造血管外面也有一层纤维组织膜.自此,各种带有网孔的人造血管纷纷研制成功.目前国际上普遍采用的商品化的有涤纶,膨化聚四氟乙烯和真丝人造血管.值得一提的是上海中山医院在1957年首创以纺绸真丝血管进行动物实验并获得成功,促进了我国血管外科的发展.生物混合型人造血管:由于一股合成人造血管的生物相容性尚未达到理想状态, 所以可以在这些高分子材料表面接上一层生物材料,以进一步提高其生物相容性,这就是生物混合型人造血管.一般所接的人工涂层包括以下几种:白蛋白,可提高人造血管的抗凝性能;纤维连接蛋白,可促进内膜形成,进而抑制凝血的发生;胶原蛋白,能促进内膜形成,防止凝血发生,还能提高人造血管的顺应性;明胶,有促进细胞黏附和生长的功能,从而在植入后能诱导内膜形成,防止凝血.组织工程型人造血管:运用组织工程技术构建的血管移植物具有高度组织相容性,可生长性,可塑性及无排斥反应,无血栓形成,不易感染等潜在优势,移植后又具有维持长期通畅,可自我更新的优势,因此是血管替代物研究领域的焦点.但构建组织工程型人造血管还存在很多工程技术难点. 比如体外制作的人造血管能否在体内保持原有的结构和功能,如何充分运用血液动力学的作用构建"器官样"血管,细胞与细胞间或者细胞与基质问的作用能否协调,如何开发既具有良好生物活性又对人体无损害的生物材料,如何缩短体外构建自体血管的时间以及解决种子细胞来源少的问题等.这些都限制了组织工程型人造血管在临床的应用. 人造血管的未来从最早的纺织物血管到如今生物组织型血管,合成型人造血管,生物混合型人造血管以及组织工程型人造血管,它们各有优缺点和适应症,但还没有一种可以完全满足临床需要,因而人们仍然在探寻更好的替代物.也许在不久的将来,以下几种血管替代物将成为临床上的理想选择.抗感染人造血管:目前广泛应用的血管替代物中,除自体血管具备一定的抗感染能力,其余像涤纶,膨化聚四氟乙烯及其他人造血管由于其化学惰性,一方面保证了植入后的稳定,另一方面也使病原菌容易种植于这类惰性物质的表面,并大量生长繁殖,导致感染.而人造血管植入后的感染不同于临床上一般的感染,内科保守治疗几乎无效.目前治疗方法只能是取出感染的人造血管,另行解剖旁路的血管搭桥,死亡率和截CAPITALMEDICINE首都医药J2008.8J45届[nm肢率都很高.因此,开发和研制具有抗感染活性的人造血管就显得很重要了.支架型人造血管:支架型人造血管经股动脉置入用于治疗主动脉瘤,主动脉夹层等疾病在国内国外的刊物上已经有不少报道.较传统开放性手术,支架型人造血管的应用明显降低了手术风险,减轻了病人痛苦,也为越来越多的患者所接受.但是,支架型人造血管在很多方面,比如其支架强度,生物相容性,易操作性,安全性,能应用于大弯角的支架型人造血管等方面,都需要进一步研究和改善.内皮细胞衬里人造血管:随着血管内皮细胞在维持血流通畅,抑制内膜下增生方面的重要性被人们逐渐认识,科研人员开始了内皮细胞衬里人造血管的研究.1978年Herring首先使用内皮细胞种植技术对人造血管进行内皮化,开辟了人造血管内皮化的新途径.国内的汪忠镐教授在上世~P.80年代初进行了这方面的研究.但是,目前该项技术还有很多问题需要解决,最重要的是如何更快更好地收集足够的内皮细胞.因此该技术有待进一步研究完善,尚不宜大量推广. 生物降解性血管:以生物组织为基础,建成新的血管,植入体内后,首先发挥疏通血液的作用,同时又起到支架的作用.待到一定时期,这种移植血管19动降解,随后,代之以自体生长出的血管.小口径人造血管:大口径的人造血管替代人体大动脉,就目前的报道和临床效果来看还是令人满意的.但是内径小于6ram的人造血管移植未获得满意效果,主要原因在于血栓形成以及新生内膜增厚,使得人造血管闭塞.目前对于小口径血管的研究,人们选择了两个突破口,一是选用顺应性更好的人造血管材料,另外就是开发内皮衬里小口径血管,以提高其远期通畅率.小口径人造血管移植仍是国际难题目前,大口径人造ff『L管的研究已经取46f2008.8f首都医药CAPITALMEDICINE 得突破性进展,在临床上得到广泛应用.而存小口径(直径小于6mm)人造血管研究方面,由于血管栓塞以及组织相容性等方面的核心问题没有得到有效解决,离实际应用还有很大的距离.理想的小口径人造血管要有良好的物理稳定性,力学性能,生物相容性,抗凝血性及抗感染性,其中力学性能和组织血液相容性是保旺血管的长期稳定性及通畅性的主要因素,也是突破人造血管技术的关键.理想的人造血管应具备一些必须的特点:良好的组织相容性和血液相容性;与宿主健康血管相近似的动力学性能;能与所替代的血管愈合成一体,有血管内膜长入;不易形成缸栓,长期保持通畅;不易发生退行性改变,性能稳定;耐受血管内压力,不易形成动脉瘤;受压后不易变形或扭折成角;不引起异物反应或排斥反应;可以对抗感染;缝合容易,不易撕裂,能适应不同的口径和长度.目前小口径人造血管存在的主要问题是血液与管腔接触时易引发血小板聚集,促使血栓形成.其中血液中凝血酶原是一个关键因素,人造血管的表面孔隙率及渗透压也是诱导血小板聚集的重要因素.此外,小口径人造血管很难保证良好的力学性能.现已商品化的多种高分子材料人造血管均已在临床上广泛使用,包括涤纶人造血管,真丝人造血管,膨化聚四氟乙烯人造血管,但是均无法完全达~uJ4,口径人造血管的必要要求. 涤纶人造血管:涤纶人造血管通畅率较高,长期以来被成功地用于血管桥接.它是通过针织和梭织两种方式制成的具有良好机械性能的高分子材料,适用于大口径动脉的替代.但其血液相容性不佳,无法完全满足小口径人造血管的制造要求.真丝人造血管:真丝人造血管1957年8月开始应用于临床.但其螺旋型皱缩不够稳定,易造成血管吸瘪,并且保形性差,应用不是非常广泛,现在已不在临床中使用.膨化聚四氟乙烯人造血管:国内外应用最广泛的人造血管材料是膨化聚四氟乙烯,具有很好的生物相容性与杭凝性,且孔径小,不需做预凝处理.然而临床资料表明, 自体血管移植物两年后的通畅率可达75%, 但膨化聚四氟乙烯人造血管移植物的通畅率仅为30%,尤其是直径小于6mm的膨化聚四氟乙烯人造血管上述缺点更加明显,远期通畅率极差,这可能与膨化聚四氟乙烯人造血管的顺应性较差有关.涤纶,真丝和膨化聚四氟乙烯人造血管的共同缺陷在于顺应性都非常差,完全不具备人体动脉的柔韧性与弹性,这个缺陷在与小El径动脉吻合时就表现得非常明显,这也是血栓易在吻合口部位形成的主要原因. 血液相容性对植入生命体内的材料的一个重要的要求就是它能与血液相容而不会引起血凝结,毒性和免疫反应.因此,血液相容性是生物医用材料极其重要的性能.而对抗凝血性的研究一直是提高医用生物材料血液相容性的关键.人造血管材料的抗凝血性能主要是指对血液的亲和性.人造血管应可抑制血小板的附着和聚集,能发生生物融合反应,能形成模拟生物组织表面.血液组分大部分为水,材料的血液相容性很大程度上表现为亲水性.组织相容性,是指人工生物材料移植人体内后,在短期内不会出现明显的急性毒性反应.在长期过程中,不会引起严重的炎症反应,排斥反应,细胞毒性反应以及畸变. 目前所用材料制成的小口径人造血管,尚无法有效解决这些问题.目前小口径人造血管的顺应性差是移植失败的原因之一.血管在体内会承受一定压力,局部血管病变,血管损伤打破了血管的平衡状态,所以血管替代物除了要重建血管本身以外,还要重建这种平衡.这就要求人造血管材料有一定的刚性,能承受压力而不塌陷.还要有一定的曲性(顺应性),即在与19体血管连接时,改变原来血管的弯曲度.人造血管顺应性分为体积顺应性,径向顺应性,轴向顺应性.目前所用的人造血管, 最多只有2项顺应性适合,尚没有材料能完全达到顺应性的要求.■。
人造血管动静脉内瘘动静脉内瘘穿刺研究进展
人造血管动静脉内瘘动静脉内瘘穿刺研究进展摘要：人造血管动静脉内瘘(ＡＶＧ)是在自体动静脉内瘘失功后维持性血液透析通路的首选。
但反复多处穿刺AVG会引起人造血管内膜增生和吻合口近端静脉狭窄，甚至形成血栓、动脉瘤。
正确使用、护理AVG对延长内瘘使用寿命具有重要作用。
本文从穿刺时机、穿刺方法、穿刺针的选择、穿刺方向、穿刺间距、针尖斜面、压迫止血等方面对AVF护理研究进展进行阐述，为AVF使用、护理提供参考。
关键词：人造血管；动静脉内瘘；穿刺研究动静脉内瘘是尿毒症患者要走的一条血管通道，但由于自身的血管状况较差，或者在多次使用自体动静脉内瘘后，自体血管无法再利用，所以选择自体、异体和人造血管作为支架。
人造血管的生物相容性好，长期通畅率高，血流量大，可任意选择，可反复穿刺。
人造血管内瘘的穿刺和良好的护理可以延长其应用的时间。
一、AVG穿刺（一）穿刺时机AVF术后至少10 d后进行穿刺，而AVG则需要等待更长的时间，选用ePTFE材料行AVG术后，由于移植物管壁较多空隙存在，导致血清渗出，出现移植侧肢体水肿；移植物腔内压力越大，越易出现严重持续的水肿。
术后2周或更长，在移植物与周围血管粘连后水肿开始消退，才可以进行穿刺。
（二）血流方向判断一般AVG可通过人工血管走行区正中以手指阻断人工血管，但对动静脉吻合口距离近者需通过触诊：压迫AVG中点阻断血流、另一只手触摸受压点两侧血管、有搏动者为动脉侧，无搏动者为静脉侧[[1]]。
（三）穿刺方法绳梯式穿刺，距离原则同AVF，即穿刺点距吻合口至少3cm，动静脉穿刺点间距至少5cm，两次穿刺点之间至少0.5~1cm[[2]]。
穿刺角度更大，为30°～40°[[3]]。
①即穿型AVG：PTFE-弹性层-PTFE的特殊三明治结构，中层的弹性层可在穿刺后快速回缩，降低出血风险[[4]]。
②对于“Ｕ”形人造血管，可以将动静脉端反方向穿刺，在针尖都向上的情况下静脉端从上往下穿刺，动脉端从下往上穿刺反之亦可。
人造血管材料及其组织工程应用前景
人造血管材料及其组织工程应用前景近年来，随着人口老龄化问题的加剧，心血管疾病的发病率不断攀升。
传统的血管介入治疗方法往往只能暂时缓解病情，而无法从根本上解决患者的血管病变问题。
因此，研发高效、安全的人造血管材料成为了医学界关注的焦点。
在这个领域中，人造血管材料及其组织工程应用前景一直备受关注。
人造血管材料是指通过合成、改性或梯度材料制备的具有血管特性的材料，可用于替代或修复病变的天然血管。
传统的人造血管材料包括涂层血管材料、生物素材等。
然而，这些传统材料存在一些问题，如材料的稳定性、机械性能和生物相容性等。
为了克服这些问题，研究人员将目光投向了组织工程学。
组织工程学是一门研究通过细胞、生物材料和生长因子等对组织和器官进行修复、再生、功能重建的学科。
将组织工程与人造血管材料相结合，可以有效地改善人造血管的生物相容性和力学特性。
通过提供合适的支架和生物刺激，可以促进人工血管与患者自身血管的融合，进而实现血管的重建。
近年来，随着生物技术的不断发展，许多新型的人造血管材料被制备出来并取得了显著的研究进展。
例如，生物可降解材料在人造血管领域得到了广泛应用。
这些材料能够稳定地支撑血管，在经过一段时间后逐渐降解并被生物体吸收，最终形成新生的血管组织。
这种材料不仅具备了天然血管的机械强度和生物活性，还能够有效地媒介细胞的定向迁移和增殖，促进血管再生。
此外，纳米技术的应用也为人造血管材料的研究提供了新的思路。
纳米材料具有巨大的比表面积和尺寸效应等特性，可以增强人造血管材料与细胞的相互作用。
通过纳米材料的表面修饰，可以实现对血管细胞的定向生长和分化，进而加速人工血管与宿主血管的连接并提高血管再生的效果。
此外，纳米材料还可以用于载药，释放生长因子和药物等，进一步促进血管再生。
虽然在人造血管材料及其组织工程应用中取得了一些进展，但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
首先，需要提高人造血管材料的生物相容性和力学性能，以适应血管系统中的复杂条件。
纺织人造血管的研究与发展
纺织人造血管的研究与发展作者：孙炳军张玉海来源：《中国纤检》2012年第18期摘要：简单介绍了人造血管材料的发展及人造血管的研究现状，分析了人造血管研制及使用中存在的主要问题，指出了今后研究的重点。
关键词：人造血管；纺织；研究；发展随着社会的发展，人类文明的进步，健康越来越受到人们的关注。
在全球，每年都有数以万计的人由于身体某部分器官的老化、损伤、病变等多方面原因而必须更换，人体内的血管也不例外。
但血管的数量根本无法满足异体移植的需要，为此必须研制和生产医用人工血管以满足手术之需。
“纺织人造血管”系采用高分子化合物的纺织材料，通过纺织机械，应用纺织技术制成的管状物体，再经造纹处理形成360°可弯曲，而不会发生扭曲和萎陷的柔软的螺旋形纺织管状织物。
它的功能是当人体血管阻塞、创伤断裂、动脉缩窄或患动脉瘤需切除时，可用相应口径的人造血管接上，以挽救人的生命[1]。
1 人造血管材料的发展人造血管的研制开始于20世纪初，各国学者首先采用金属、玻璃、聚乙烯、硅橡胶等材料制成的管状物进行大量动物试验，但因其易在短期内并发腔内血栓而未能在临床上得到广泛应用。
1952年Voorhees[2]首先研究将维纶制成人造血管，改变了以往人工血管管壁的无通透性。
接着，Voorhees、Blakemore以及Jaretzki做了大量的临床试验，研制了带有网孔的人造血管，这是血管代用品发展史上的一个里程碑。
随着纤维材料和医学生物材料的不断发展，继Voorhees之后，各国工作者研究出各种材料，各种加工方法生产出人造血管并用于动物试验和临床。
随后，专家们测试了很多材料，如PVC、PAN、丝绸，尼龙以及粘胶纤维[3]。
PAN和尼龙制得的人造血管会在体内退化，因此这两种材料很快被淘汰。
目前人造血管使用最多的原料是合成纤维，如聚酯、聚四氟乙烯纤维，它们结构稳定性好，在人体内可长期工作而不发生降解。
2 人造血管的研究现状2.1 国外人造血管的研究现状国外人造血管经过一个长时期的发展已趋于成熟，目前，已经开发了成型的移植无缝管状人造血管，并且可以随着长度逐渐改变直径。
人造血管的研究与发展
ｌ国外人造血管的发展
１．１血管移植的历史 时间 人物 成果
公元前８００到６００年，Ｓｕｓｈｒｕｔａ ｓａＩＩｌｈｉｔａ用沸油粘和血管的方式来治疗出血 公元前二世纪， Ｒｅｆｕｓ和Ａｎｔｙｌｌｕｓ幢。用结扎线将动脉捆起来的方式止血 Ｇａｌｅｎ 将动脉和静脉区分开来 古罗马 Ｃｏｓｍａｓ和Ｄａｍｉｅｎ 完成了人腿的移植 公元前三世纪， ＡｍｂｒｏｉｓｅＰａｒｅ 用结扎线治疗出血 文艺复兴时期， １７５９年， Ｌ锄ｂｅｒｔ和Ｈａｌｌｏｗｅｌｌ引入了血管的修复术和连接术 将无菌技术带入血管外科手术 １８８１年， ｃｚｅｒｎｙ １８８９年， Ｊａｓｓｉｎｏｗｓｋｙ 指出在无菌条件下受伤的颈动脉可以修复 Ｂｕｒｃｉ １８９０年， 提出了连续缝合技术 ２０世纪早期， ｃａｒｒｅｌ和Ｇｕｔｈｒｉｅ使用自体静脉替代动脉移植成功ｂ。 ２０世纪９０年代 Ｐａｒｏｄｉ［４］用可被球囊扩张的覆有涤纶的支架治疗仪
２我国人造血管的现状
国外人造血管经过一个长时期的发展已趋于成熟，其与国产人造血管相比有绝对的竞 争优势。据调查，现在我国各大医院的临床手术中，所采用的人造血管多为进口。基于这种 情况，分析限制我国人造血管研发的因素主要有３个方面Ⅲ。 一是我国高分子材料发展的 限制，如用于小直径人造血管开发的聚氨酯类产品，用于血管组织工程基布的具有良好生 物性能的可降解材料的发展都不尽如人意。二是各行业之间缺乏良好的合作，人造血管的研 究开发是一个涉及材料工程、生物工程、医学和纺织工程等各个学科的交叉学科，需要各个 学科专门人才突破行业间的隔阂，密切合作，共同研究，才能取得较大进展。其三，也是最 重要的是我国缺乏对人造血管生物力学性能表征的研究，在研究开发过程中没有合适的测 试手段对产品的质量进行体外监测和评价，只通过短期的动物实验进行研究。 这一方面提高了开发的实验经费和开发周期，限制了产品研究开发的进行。另一方面， 由于不能对所开发的产品的性能给出合乎国际标准的各项测试指标，不能取信于消费者， 限制了产品的市场开发，造成如今进口人造血管产品几乎垄断我国市场的现状。因此必须充 分认识国内外人造血管研究的差距和限制我国人造血管发展的制约条件，加大我国产品开 发的力度，尽早实现系列产品的国产化。
人造血管技术的研究进展
人造血管技术的研究进展随着人类寿命的延长和疾病率的上升，心血管疾病已成为世界范围内的重大健康挑战。
治疗血管疾病的主要方法是通过植入血管支架修复已损坏的血管。
然而，随着支架植入数量的增加，许多患者出现再狭窄和血栓形成等并发症，也加速了充满争议的三叉戟植入术的放弃。
故而，人造血管技术的研究显得愈发具有优势，要想实现人工血管的替代自然血管，就必须从几个方面进行研究：材料、结构和实现。
1. 材料纤维素、蛋白质、羟基磷灰石等生物材料已广泛用于血管替代。
其中，羟基磷灰石因具有形态稳定性、良好生物相容性、生物固有的生物活性和可溶性等优点在仿生血管的制备中显示出了巨大的潜力。
针对生物材料的不足，金属材料、聚合物等也成为研究的热点领域。
例如，材料科学家使用纳米技术制备的金属材料的表面粗糙度得以与生物组织直接结合，从而增强了仿生血管的生物相容性。
这些新材料和新技术的涌现促进了医学技术的创新和发展，也使仿生血管成为可能。
2. 结构仿生血管的结构是实现仿生的一个重要方面。
为了让仿生血管能够更好地与自然血管相配合，科学家们尝试了各种方法，以实现仿生的状态。
常见的是模仿自然血管的分级分布，并且确定内层和外层的材料和结构比例，以便实现良好的生物相容性和结构稳定性。
另外，凹-凸纹、毛细血管等细微结构也被引入仿生血管的制备中，以实现仿生血管的外形与自然血管一致。
3. 实现仿生血管的生产应追求高效、稳定、简便、成本低等优点。
人工血管的制备通常由多种工艺组合而成。
例如，3D打印技术、仿生表面处理等都为仿生血管的制备和实现提供了可能性。
其中，3D打印技术作为制造仿生血管的重要手段，不仅工艺技术成熟，而且可以制备各种形式和大小的人工血管，从而实现微创手术。
总之，人造血管技术的研究进展不仅是医学技术的创新，更是人工智能、纳米科技等新技术融合的产物。
在仿生血管的实现方面，科学家们还需要大量的研究和实践，使得仿生血管在临床上应用更加广泛和实用，为医学科学的发展带来新的突破。
新型人造血管的研究与应用
新型人造血管的研究与应用随着医学技术的不断进步和科技的不断创新，全球范围内的医疗设备和治疗手段越来越先进，其中，人造血管技术的研究和应用也逐渐成为了医学界的热点和关注焦点。
人造血管是一种科技创新的产物，它具有非常广阔的临床应用前景，可以为心脑血管疾病患者提供更为安全、可靠和有效的治疗手段。
一、新型人造血管的原理与分类人造血管是通过人工合成的方式来模拟天然血管，使其可以应用于多种组织和器官的修复和再生。
在新型人造血管的研究中，研究者们通常会选择合适的材料、结构和形态来设计和制造人造血管。
根据结构和材料的不同，人造血管可以分为多种不同的类型，比如合成纤维素类人造血管、生物活性材料类人造血管、聚合物类人造血管等。
其中，聚合物类人造血管是十分常见的一种类型，它是由聚合物材料合成的模型，具有高度的柔性、可塑性和生物相容性。
二、新型人造血管的研究与应用1.临床应用前景人造血管可以在多种疾病的治疗中发挥重要的作用，比如在冠心病和动脉硬化等心脑血管疾病的治疗中，心血管疾病严重威胁着人类的生命健康，对于这些疾病患者，可移植的健康人血管数量有限，而人工合成的新型人造血管则可以发挥其优异的功能和性质，为这些疾病患者提供更为安全、有效的治疗手段。
2.研究进展与挑战在新型人造血管的研究中，研究者们通常需要面对一些困难和挑战。
例如，在材料选择和构建结构等方面需要掌握一定的专业技术和知识，新型人造血管的耐用性和生物相容性等科学问题也需要进一步解决。
此外，新型人造血管在临床应用中的安全性和有效性等方面也需要进一步的研究和探索。
三、新型人造血管的发展趋势1.新型材料的应用新型人造血管的研究与应用中，有许多新材料可以应用于人工合成，比如聚合物增强的复合材料、生物可降解材料等，可以进一步提高人造血管的耐用性和长期生物相容性。
2.微型制造技术应用新型人造血管的研究与应用中，微型制造技术的发展可以提供更加灵活和高效的人造血管制造手段，促进新型人造血管的研发进展。
生物医用纺织品——人造血管
常见的ePTEF材料
常见的PU材料
第二阶段：合成过程：一般采用医用级聚酯 纺制成复丝，用针织和机织方法制成，加工 成蛇腹状以获得与人体血管相似的屈曲和伸 缩性，再经表面毛羽化处理，以利于血液中 血清蛋白的附着，形成薄而牢固的假膜，与 人体组织愈合，达到“器官化”的效应。
目前已经商品化的人造血管有：涤纶人造血管、 真丝人造血管、膨体聚四氟乙烯人造血管和聚氨 酯人造血管。较大直径的人造血管生产技术已较 为成熟了，上海长海医院与东华大学协作，进行 多年研究，取得了很大进展。
力，在生物体内不老化；来自（2）富有弹性、伸展性，具有适当的孔隙，抗 血栓性，能牢固缝合； （3）有利于血液流动，保持持久的强度；可靠 的耐降解抗腐蚀性等。
目前常用人造血管使用最多的原料是合成纤维， 有：膨体聚四氟乙烯（ePTFE）和聚氨酯（PU）。 (expanded PTFE):是一种新型的医用高分子材料， 由聚四氟乙烯树脂经拉伸等特殊加工方法制成。 白色，富有弹性和柔韧性，具有微细纤维连接而 形成的网状结构，这些微细纤维形成无数细孔， 使膨体PTFE可任意弯曲(过360° )，血液相容性 好，耐生物老化，用于制造人造血管、心脏补片 等医用制品。 (Polyurethane Resin)：作为一种具有高强度、抗 撕裂、耐磨等特性的高分子材料,在日常生活、 工农业生产、医学等领域广泛应用。
谢谢！
三、人造血管技术突破
近几年聚氨酯（PU）材料发展很快，出现了一些 更具生物稳定性的PU人造血管，可用于小直径的人造 血管。如corvitat（一种血管类型）其材料是碳酸盐和 甲氨酯多聚化合物，外膜增强型设计，有PET网和蛋白 涂层，具有很好的径向支撑力。这些最新的商品化PU 人造血管长期的通畅率还有待进一步检验。 2015年11月，日本国立循环器官疾病研究中心宣 布，该中心研究人员成功研制出直径仅为0.6毫米的人 工血管。这是目前世界最细的人工血管，有望应用于 脑和心脏的血管搭桥手术等领域。该中心一个研究小 组利用胶原蛋白遇到进入体内的异物时会将其包裹的 性质，将直径0.6毫米、长2厘米的外表被硅覆盖的不 锈钢丝植入大鼠后背皮下，约两个月后取出，发现不 锈钢丝周围形成胶原蛋白的管状物。研究人员将管状 物移植到实验鼠大腿后，观察了约六个月，发现其发 挥了人工血管的作用。
蚕丝基小口径人工血管研究进展
研究与技术丝绸ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＩＬＫ蚕丝基小口径人工血管研究进展Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｓｉｌｋ￣ｂａｓｅｄｓｍａｌｌ￣ｃａｌｉｂｅｒａｒｔｉｆｉｃｉａｌｂｌｏｏｄｖｅｓｓｅｌｓ曾㊀姚１ꎬ吕金凤１ꎬ王介平１ꎬ刘㊀彬２ꎬ周㊀婵１(１.重庆市畜牧科学院蚕业研究所ꎬ重庆４０２４６０ꎻ２.西南大学生命科学学院ꎬ重庆４００７１５)摘要:心血管疾病居全球死亡率首位ꎬ其中冠状动脉和周边堵塞性血管疾病威胁巨大ꎮ为了降低该疾病对人类生命的严重威胁ꎬ小口径人工血管移植术(搭桥)是较为普遍的治疗手段ꎬ但目前常用的制备方法和材料存在长期通畅率低㊁易形成血栓和难以在体内促进血管内皮化等问题ꎮ桑蚕丝因具备良好的力学性能㊁生物相容性及可控的生物降解性而被广泛用于小口径人工血管ꎮ本文综述了蚕丝基小口径人工血管在动物体内的应用ꎬ总结了以蚕丝基为材料制备小口径血管的优势ꎬ分析了存在的缺陷和改进方向ꎬ以期为蚕丝基小口径人工血管的研究发展提供参考ꎮ关键词:蚕丝ꎻ丝素蛋白ꎻ心血管疾病ꎻ小口径人工血管ꎻ抗血栓ꎻ内皮化中图分类号:ＴＳ１０１.４㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１００１７００３(２０２４)０１００３８０８ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１￣７００３.２０２４.０１.００５收稿日期:２０２３０５１０ꎻ修回日期:２０２３１２０５基金项目:重庆市科研院所绩效激励引导专项项目(２２５３１Ｊꎬ２２５２９Ｊꎬｃｓｔｃ２０２２ｊｘｊｌ０２５９)ꎻ重庆荣昌农牧高新技术产业研发专项项目(２２５４１Ｃ￣２２)ꎻ重庆市现代山地特色效益农业(蚕桑)技术体系多元化发展研究室项目(１８３０４)作者简介:曾姚(１９９５)ꎬ女ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为蚕桑资源综合利用和蚕丝生物医学材料研发ꎮ通信作者:周婵ꎬ副研究员ꎬｃｈａｎｚｈｏｕｍ＠１６３.ｃｏｍꎮ㊀㊀心血管疾病(ＣａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒＤｉｓｅａｓｅꎬＣＶＤ)是一类由心脏和血管异常引起的疾病ꎬ包括心肌梗塞㊁心力衰竭㊁心律异常㊁主动脉瘤㊁外周动脉疾病㊁血管栓塞性疾病和静脉血栓等[１]ꎬ它具有高患病率㊁高致残率和高死亡率的特点ꎬ约占全世界死亡人数的１/３[２]ꎮ引发该类疾病的因素包括过度饮酒㊁吸烟㊁肥胖㊁高胆固醇及高血糖等[３￣５]ꎬ这表明衰老并不是心血管疾病的唯一诱因[６]ꎮ并且统计结果显示ꎬ预计２０３０年全球心血管病死亡人数将上升至２３４０万人[７]ꎮ因此ꎬ寻找合适的预防和治疗手段来应对心血管疾病迫在眉睫ꎮ心血管疾病治疗方式广泛ꎬ当血管堵塞程度较轻时ꎬ药物治疗和保持良好生活方式是最佳的治疗方案ꎮ他汀类药物的降脂疗效常被用于心血管疾病的防治[８]ꎮ支架植入是将球囊导管扩张或金属支架置入冠状动脉病变处ꎬ以膨胀的方式支撑血管壁ꎬ从而使狭窄㊁闭塞的血管扩张保持血流通畅ꎬ它是处理急性血管闭塞最有效的手段[９]ꎮ旁路移植是取自体动静脉或人工血管移植物ꎬ绕过动脉闭塞部位ꎬ连接阻塞部位的上下端ꎬ从而直接建立一条新的血流通路的方法ꎬ目前包括大隐静脉㊁乳内动脉和桡动脉等在内的动静脉移植物仍然是血管重建的 金标准 [１０]ꎮ但是ꎬ自体移植会对患者造成二次伤害ꎬ并且血管的来源有限ꎬ因此人工血管移植治疗是目前心血管疾病最有希望的疗法ꎮ研究表明ꎬ涤纶[１１]㊁聚四氟乙烯[１２]和聚氨酯[１３]等材料被广泛应用于大口径血管(内径ȡ６ｍｍ)移植手术ꎬ但是它们在小口径人工血管(内径<６ｍｍ)的应用上存在较大的局限ꎮ如小口径的涤纶管状织物会与血液形成纤维 血栓复合体从而引发血管阻塞ꎬ最终导致机体死亡[１４]ꎬ使用组织纤溶酶原选择性经导管溶栓启动激活剂([ｔＰＡ]阿替普酶)对血栓溶解后进行移植[１５]ꎬ可大幅度提高血管通畅率ꎮ聚四氟乙烯制备的狗静脉移植物在植入动物体内后ꎬ狗的存活率只有３６％ꎬ死亡原因主要是血管栓塞[１６]ꎮ聚氨酯移植物用于Ｓｐｒａｇｕｅ￣Ｄａｗｌｅｙ(ＳＤ)大鼠的肾下主动脉移植手术ꎬ在植入后存在易形成血栓㊁长期顺应性不强等问题[１７]ꎮ涤纶㊁聚四氟乙烯和聚氨酯等材料用于小口径血管移植ꎬ如何保持其长期通畅性一直是外科手术的难题ꎮ同时ꎬ这些材料制备的血管难以在体内促进血管内皮化ꎬ从而导致移植效果不佳ꎮ近年来的研究结果显示ꎬ桑蚕丝具有良好的生物相容性㊁机械性能㊁可降解性和促进细胞黏附等特性而被广泛应用于生物医学工程领域[１８￣１９]ꎬ并且它在小口径血管移植手术方面也显示出独特的修复作用[２０]ꎮ基于此ꎬ本文综述了蚕丝基人工小口径血管的应用现状及其性能优势ꎬ同时也讨论了存在的问题和未来发展ꎬ以期为改进小口径血管研究及转化提供参考ꎮ８３第６１卷㊀第１期蚕丝基小口径人工血管研究进展１㊀蚕丝性能及生物医学应用蚕丝是一种天然蛋白质纤维ꎬ由家蚕五龄幼虫分泌ꎬ包含丝胶蛋白和丝素蛋白ꎮ丝蛋白具有重复性一级结构ꎬ包括无规卷曲㊁α￣螺旋㊁β￣转角和β￣折叠等在内的二级结构和晶体网格结构ꎬ这些多级结构是影响力学性能的关键[２１]ꎮ蚕丝具有吸湿性被用于伤口缝合[２２]ꎬ同时它还具有良好的生物相容性㊁可调控的降解性和优秀的机械性能而被广泛用于骨㊁软骨㊁韧带㊁肌腱和骨骼肌等运动系统中[２３]ꎮ研究结果表明ꎬ家蚕丝纤维具有良好的机械性能(拉伸强度４.３~５.２ｇ/ｄｅｎꎬ拉伸模量８４~１２１ｇ/ｄｅｎꎬ断裂应变１０％~２３.４％)[２４]常被用作组织工程材料ꎮ因此ꎬ蚕丝是一种极具潜力的生物医用材料ꎮ２㊀蚕丝基小口径人工血管的应用与优势蚕丝是一种来源丰富㊁性质优良的天然蛋白质纤维ꎬ它被广泛用于制备生物医用材料ꎬ人工血管是其中之一ꎮ以蚕丝为原料制备人工血管ꎬ具有制备方式多样㊁生物相容性良好㊁抗血栓形成和促进血管内皮化等优势ꎮ２.１㊀制备方式多样人工血管的制备需具备快捷㊁方便㊁批量生产㊁合理的制造成本ꎬ以及制备出的血管要接近天然血管性能等特点[２５]ꎮ具备一定降解率的蚕丝基组织工程材料能够为细胞生长和组织形成提供良好的环境[２６]ꎮ研究表明ꎬ蚕丝具有可控的降解性ꎬ通过控制溶解㊁水解条件等方法来改变制备的组织工程移植体的降解速率ꎬ其降解产物可以促进内皮细胞增殖[２７]ꎮ因此ꎬ可使用蚕丝通过凝胶纺丝㊁编织和浸渍㊁双拉舍尔针织㊁静电纺丝㊁冷冻干燥和塑模及３Ｄ打印等方式制备小口径人工血管ꎬ如表１所示ꎮ利用蚕丝或蚕茧制备血管移植体时ꎬ首先需要将其进行脱胶和溶解ꎬ该过程通常使用０.０２~０.０５Ｍ的碳酸钠和９.３Ｍ的溴化锂来实现ꎮ表１㊀蚕丝基血管移植体的制备方法Ｔａｂ.１㊀Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｖａｓｃｕｌａｒｇｒａｆｔｂａｓｅｄｏｎｓｉｌｋ丝胶处理得到丝素纤维ꎬ将丝素溶于９.３Ｍ溴化锂ꎬ再经过透析㊁浓缩得到２５％~３５％的丝素水溶液ꎬ所得溶液通过２７或３０号针排出并缠绕在旋转的芯轴上得到管状物ꎬ该管状物需进行冷冻干燥和甲醇处理后用于移植[２８]ꎮ编织和浸渍获得的血管移植物通常也需要碳酸钠或马赛皂进行脱丝胶处理ꎬ随后在编织机上借助聚氯乙烯棒编织丝素纤维以形成管状物ꎬ同时将丝素管浸入丝素蛋白水溶液ꎬ最后浸入５０％乙醇使涂覆的丝素蛋白不溶[２９]ꎮ以生丝为原料ꎬ使用双拉舍尔针织机制备蚕丝管后经过脱丝胶处理ꎬ然后用含有聚乙二醇二缩水甘油醚的丝素蛋白水溶液涂覆丝管ꎬ冷冻干燥得到血管移植体[３０]ꎮ生丝脱丝胶得到丝素纤维ꎬ将其溶解㊁透析和浇铸获得丝素膜ꎬ再将丝素膜溶于甲酸混匀获得纺丝液ꎬ将其注入注射泵输送至喷丝头ꎬ喷丝头在电压差的作用下产生纤维被圆柱形旋转收集器收集ꎬ形成管状移植物ꎬ再将管状物浸入乙醇ꎬ最后真空干燥[３１]ꎮ为了避免有机溶剂在制备生物医用材料过程中的大量使用ꎬＺｈｏｕ等[３２]的研究结果表明ꎬ水可以作为一种优良溶剂用于静电纺丝制备人工血管ꎬ并且使用水作溶剂可以获得连续纤维ꎬ同时可以将水溶性生物活性分子混合赋予移植物基本功能ꎮＣｈａｎ等[３３]对比了水纺制和六氟异丙醇纺制的移植体ꎬ结果显示水纺制的移植物从３周到６周的新生内膜面积急剧增加ꎬ然后达到稳定水平ꎮ相比之下ꎬ六氟异丙醇纺制的移植体从３周逐渐增加到２４周ꎬ比水纺制具有更长的稳定周期ꎬ并且在移植时细胞的渗透速度显著高于水纺制ꎬ这得益于六氟异丙醇纺制比水纺制具有更高的孔隙率(４５.１％ʃ１.２％ｖｓ２３.３％ʃ１.７％)ꎮ虽然静电纺丝技术被广泛用于制备人工血管ꎬ但是在静电纺丝和纺织层之间实现强黏合可能是一个挑战ꎬ因为沉积静电纺丝纤维的纺织品表面不是均匀平坦的ꎬ而是存在微观的粗糙或凹陷的部位ꎬ这阻止了两个表面之间的连续接触[３４]ꎮ用Ｎａ２ＣＯ３溶液进行脱丝胶获得丝素纤维ꎬ再将丝素纤维溶于溴化锂ꎬ透析获得丝素蛋白水溶液ꎮ将水溶性有机溶剂加入丝素蛋白水溶液ꎬ混合后注入模具ꎬ在低温(－２０ħꎬ－７０ħꎬ－１９６ħ)下进行冷冻和干燥处理ꎬ浸入甲醇诱导丝素蛋白结晶ꎬ最终形成管状移植体[３５]ꎮ与其他工艺获得的丝素管相比ꎬ冻干管增加了孔隙率ꎬ有助于细胞向管内迁移[２８]ꎬ但有研究发现ꎬ经过冷冻干燥９３Ｖｏｌ.６１㊀Ｎｏ.１Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｓｉｌｋ￣ｂａｓｅｄｓｍａｌｌ￣ｃａｌｉｂｅｒａｒｔｉｆｉｃｉａｌｂｌｏｏｄｖｅｓｓｅｌｓ制备的血管支架在力学性能上难以达到预期目标[３２]ꎮＫｉｍ等[２６]利用甲基丙烯酸缩水甘油酯化学改性丝素蛋白能够制备出有效的数字光处理３Ｄ生物打印墨水ꎬ该墨水能够根据设计的ＣＡＤ图像打印出血管ꎬ但是通过打印的方法制备组织工程材料需要克服生物相容性和结构稳定性等问题ꎬ并且丝素蛋白没有合适的光固化位点ꎮＣｈｅｎｇ等[３６]将猪颈动脉脱细胞后所得细胞外基质作为支架制备的组织工程血管移植体显示出巨大的潜力ꎬ这提示蚕丝基或可用于脱细胞组织工程制备血管移植体ꎮ人工血管表面孔隙率是诱导血小板聚集的重要因素ꎬ冷冻干燥丝素管表面粗糙并具有高孔隙率能够有助于细胞生长迁移ꎬ在冻干管中制备过程中加入肝素能够抑制平滑肌细胞的增殖ꎬ同时能促进新血管形成ꎬ这与高孔隙率和温和的制造工艺(如使用乙醇作为制备溶剂)密不可分[３５]ꎮ综上ꎬ不同制备工艺对于人造血管的孔径㊁力学性能㊁细胞迁移速率㊁细胞附着率等影响较大ꎬ如调节静电纺丝参数(溶剂㊁纺丝液浓度和流速等)以增加丝血管移植物的纤维和孔径可增强宿主的体内重塑[３３]ꎮ增加静电纺丝制备丝素管过程中甲醇的处理时间ꎬ材料结晶度增加ꎬ这对丝素血管移植体的生物降解速率产生了显著的影响[３７]ꎮ调节凝胶纺丝过程中丝素蛋白溶液的浓度可以提高丝素管的孔隙率ꎬ这有利于细胞的进入和移植体的降解[３８]ꎮ以蚕丝基为原料利用不同的制备方法生产的血管移植体具有多种尺寸和孔径可以更好地满足外科手术ꎬ这得益于蚕丝独特的生物可控降解性ꎬ但是在方法的选择上要综合考虑是否能够保持良好的力学性能及良好的生物相容性(如静电纺丝)ꎮ选择六氟异丙醇和乙醇作为溶剂能够有效地控制丝纤维的厚度和孔隙率ꎬ这对移植后血管重塑具有深远的影响ꎮ２.２㊀生物相容性良好具备良好的细胞相容性通常是血管移植体在进行植入手术前的基本要求ꎮ以蚕丝基为基础的小口径血管移植体在与人冠状动脉平滑肌细胞㊁人主动脉内皮细胞㊁人脐静脉内皮细胞㊁平滑肌细胞㊁小鼠成纤维细胞㊁ＮＩＨ３Ｔ３细胞和人脐动脉平滑肌细胞等[３９￣４３]进行共培养时显示出极佳的细胞相容性ꎮ静电纺丝制备的丝素血管移植体有利于细胞黏附㊁存活和生长ꎬ在将成年人冠状动脉内皮细胞㊁人主动脉平滑肌细胞和人主动脉不定纤维细胞接种至移植体后３ｈ检测到每种细胞类型的黏附率为６１％ʃ５％ꎬ三种细胞类型显示出活跃的新陈代谢(葡萄糖和谷氨酰胺的消耗ꎬ乳酸的释放)和长达２０ｄ的增殖时间[３４]ꎮＳｈａｙａｎ等[４４]利用静电纺丝技术将薄层镍钛诺和丝素蛋白组合以制备复合移植物ꎬ当移植物与平滑肌细胞和内皮细胞共培养４８ｈ后细胞以梭形形态扩散ꎬ并稳定地附着在移植体上ꎬ并且附着的内皮细胞数量及其在移植体上扩散形态均优于涤纶和膨体聚四氟乙烯ꎮＭａｒｃｏｌｉｎ等[１８]的研究结果表明ꎬ涂覆明胶的丝素蛋白管状移植体与Ｌ９２９小鼠成纤维细胞系共培养２４ｈ后细胞就已经扩散变平ꎬ经过７ｄ的培养细胞密度变大ꎬ与脐静脉内皮细胞共培养３ｄ和７ｄ后细胞黏附及生存状态良好[４５]ꎮＬｉｕ等[４０]通过与氯磺酸反应制备了硫酸化丝素蛋白ꎬ并用硫酸化丝素蛋白海绵修饰了针织丝素蛋白支架ꎬ提高了血管移植体的血液相容性ꎮ研究表明ꎬ丝素蛋白管上接种ＮＩＨ３Ｔ３细胞２４ｈ后ꎬ细胞黏附到管上ꎬ细胞活力随着培养时间的增加呈线性增加ꎬ并且时间越长细胞更加扁平和扩展[３７]ꎮＭａ等[４３]将ＮＩＨ３Ｔ３细胞与丝素蛋白纳米纤维㊁低聚原花青素纳米纤维和聚氨酯纳米纤维共培养７ｄ后检测细胞生长状况ꎬ除了聚氨酯纳米纤维表现出很低的细胞生长数ꎬ另外两者共培养后的细胞数呈对数级增长ꎬ均显示出良好的细胞相容性ꎮ即使是在动态培养的条件下ꎬ将血管细胞(人冠状动脉平滑肌细胞和人主动脉内皮细胞)接种到模拟血管结构的管状电纺丝素蛋白支架上ꎬ细胞也能在支架上增殖和排列ꎬ细胞有效分配营养和氧气方面动态流动也优于静态培养[３９]ꎮ同时ꎬ人冠状动脉平滑肌细胞与静电纺丝丝素蛋白支架共培养３６ｄ后ꎬ细胞生长状态仍良好[４２]ꎮ有研究显示ꎬ在移植体中掺入胶原蛋白可以进一步促进细胞生长和增殖ꎬ提高生物相容性ꎬ但是过量的胶原蛋白则会导致移植体机械性能降低[３２]ꎮ这些结果表明ꎬ以蚕丝基为基础制备的血管移植体具有良好的细胞相容性ꎬ细胞与支架共培养后生长状况良好ꎬ并且能够在材料上定植生长ꎬ共培养结果显示出蚕丝基血管支架具有使细胞短期高效定植的特点ꎬ这些特性有利于移植后血管内皮化的进程ꎬ但是也要预防在这个过程中细胞发生过度增殖的现象ꎮ２.３㊀抗血栓形成在血管移植手术后ꎬ移植物中形成血栓易引起血管堵塞ꎬ这对于手术的成功是极大的阻碍因素ꎬ也极易造成死亡[１４]ꎮ从制备材料上着手降低血栓形成的风险对于血管置换手术至关重要ꎮＬｏｖｅｔｔ等[２８]将蚕丝和聚四氟乙烯这两种血管移植材料制备的管状物与天然大鼠腹主动脉力学性能相比ꎬ聚四氟乙烯(弹性模量(９１８ʃ５２.９)ＭＰａꎬ极限抗拉强度(４３.４ʃ４.６)ＭＰａ)相较于蚕丝(弹性模量(２.２０ʃ０.９０)ＭＰａꎬ极限抗拉强度(０.２７３ʃ０.１１)ＭＰａ)显示出更好的强度ꎬ将其用于治疗血流量较高且阻力低的大直径血管移植是有益的ꎬ但是蚕丝更能与小直径的大鼠主动脉(弹性模量(２.４４ʃ０.７６)ＭＰａꎬ极限抗拉强度(０.５１９ʃ０.１１)ＭＰａ)的机械性能匹配ꎬ从而降低血栓形成的可能性ꎮ结合编织和静电纺丝技术ꎬ以丝素为原料制备出包括内部和外部静电纺丝层和中间纺织层的仿生血管移植体具有良好的血液相容性ꎬ在体内试验期间未观察到血０４第６１卷㊀第１期蚕丝基小口径人工血管研究进展栓形成[３４]ꎮＹａｇｉ等[３０]通过彩色多普勒成像和脉冲波监测ＳＤ大鼠体内丝素蛋白制备的血管移植物通畅性ꎬ结果显示ꎬ植入大鼠腹主动脉２１周后的移植物几乎没有血栓形成ꎮ同样地ꎬＥｎｏｍｏｔｏ等[４６]也通过彩色多普勒成像和脉冲波监测到１０个聚四氟乙烯移植物有４个在第４周时堵塞ꎬ相比之下２７个丝素蛋白移植物只有３个发生了堵塞ꎬ丝素移植物的通畅率(８５％)显著高于聚四氟乙烯(４８％)ꎬ并且堵塞的聚四氟乙烯移植物中有血栓形成ꎮ通过端到端吻合的方式将丝血管移植物植入ＳＤ大鼠的腹主动脉ꎬ大鼠没有表现出急性血栓㊁凝血和下肢缺血的现象ꎬ并且蚕丝膜上黏附的蛋白量低于聚四氟乙烯膜[３８]ꎮ蚕丝基血管移植物在植入犬颈动脉３个月后的评估中ꎬ移植物的腔内层中观察到充分的胶原化和内皮化ꎬ这表明该移植物具有高效的抗血栓形成作用[４７]ꎮ膨体聚四氟乙烯血管移植体在第４周的通畅率(８０％)低于丝素蛋白血管移植体通畅率(１００％)ꎬ通畅性的丧失是由于血栓形成ꎬ因为红细胞和纤维蛋白积聚在管腔内[４８]ꎮ为了实现小口径血管移植的长期通畅和结构完整性ꎬ理想的血管移植体应该具有抗血栓表面ꎬ多项研究结果均表明蚕丝基的抗血栓能力较强ꎬ这与其良好的生物相容性和机械性能密不可分ꎮ但是蚕丝基人工小口径血管也显示出平滑肌细胞的过度增生问题[２８]ꎬ这是导致血栓的潜在因素之一ꎬ未来或可通过将丝蛋白与抗凝剂如肝素㊁水蛭素ꎬ以及抗血栓形成靶因子如紫杉醇㊁华法林㊁阿司匹林和氯吡格雷等混合ꎬ以提高抗血栓形成性ꎮ２.４㊀促进血管内皮化天然血管有三个解剖层:内膜㊁中膜和外膜ꎮ内膜由单层内皮细胞组成ꎬ中膜主要包含平滑肌细胞和弹性蛋白纤维ꎬ外膜由胶原蛋白㊁弹性蛋白㊁成纤维细胞及最主要的结缔组织成分组成(图１)[４９]ꎮ其中ꎬ内皮细胞参与血栓溶解和凝血过程ꎬ并且在正常稳态条件下内皮细胞可防止血栓形成[５０]ꎮ健图１㊀血管结构Ｆｉｇ.１㊀Ｖａｓｃｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ康的内皮发育对于血管移植手术的成功是有利的[５１]ꎬ内皮细胞的正常生长对于血管重塑十分必要ꎮ利用丝素网与内皮细胞共培养ꎬ细胞可沿着丝素网黏附和扩散ꎬ并且这些细胞在丝素网上形成微血管样结构[２９]ꎮ通过静电纺丝的方法利用丝素蛋白溶液制备的血管移植体ꎬ植入动物体内７ｄ后ꎬ支架内表面的弹性蛋白表达量约为天然血管中定量的５０％[５２]ꎬ１个月时ꎬ宿主细胞沿着移植物内腔快速迁移ꎬ并形成融合内皮[３８]ꎬ３个月时ꎬ移植体管腔中有内皮细胞稳定定植[３１]ꎮ通过冷冻干燥制备的丝素蛋白多孔血管支架ꎬ植入ＳＤ大鼠皮下２周后可以明显地观察到新生毛细血管[３５]ꎮ将水凝胶纺丝技术生产血管移植物ꎬ植入ＳＤ大鼠腹主动脉４周后ꎬ管腔表面产生了血管细胞重塑的融合内皮[２８]ꎬ在聚四氟乙烯移植物上并未观察到血管细胞较为活跃的增殖现象ꎮ通过双拉舍尔针织机制备丝素纤维管状物ꎬ再将移植物表面进行硫酸化处理ꎬ结果显示移植体上内皮细胞能够稳定存在１４ｄ以上ꎬ这有利于血管移植物的内皮化及加速形成融合功能性内皮单层[４０]ꎮ针织获得的丝素管状移植物植入动物体内３周时ꎬ移植体内表面出现明显的内皮细胞定植[４７]ꎬ植入４周后ꎬ移植物的内部被血管内皮细胞覆盖ꎬＣＤ３１阳性内皮细胞数量显著多于膨体聚四氟乙烯组[４８]ꎬ３个月在移植物表面聚集了平滑肌细胞和血管内皮细胞[５３]ꎮ通过编织的方法制备的丝素血管移植体在植入动物体内１个月ꎬ在移植体外部形成了一层薄再生组织[５４]ꎬ植入３个月后ꎬ所有移植物都有血管内皮细胞生长[５５]ꎬ在３个月和１２个月时ꎬ移植体中ＣＤ３１的基因表达水平分别为自体血管的４５ ８％和７５.３％[５６]ꎬ１年后ꎬ丝素蛋白移植物的组织学分析显示移植物内形成内皮层和介质样平滑肌层ꎬ这显示正常血管中血管细胞产生了迁移[４６]ꎬ内皮细胞和平滑肌细胞迁移到丝素移植体中ꎬ并组成内皮和中膜样平滑肌层[２９]ꎮ蚕丝基血管移植体植入体内后ꎬ血管内皮细胞能够顺利地迁移并定植到移植体内腔ꎬ同时ꎬ管腔表面能够产生融合内皮这对于进行血管置换手术后的血管重塑具有重要意义ꎬ也表明利用丝素蛋白制备的血管移植体有望成为天然血管的有效替代品ꎮ但是ꎬ通过研究可以发现ꎬ蚕丝基血管移植物产生的内皮化过程主要集中在血管移植体和天然血管的缝合部位[５７]ꎬ少有研究可以直接证实内皮化过程可以在血管移植物中心进行ꎮ因此ꎬ如何加快整个蚕丝基小口径血管移植体的内皮化和提高内皮化的完整性ꎬ尚需要进行深入研究ꎮ３㊀结㊀语在外科血管移植手术领域ꎬ对于人工血管的需求越来越大ꎬ特别是小口径的血管移植体ꎬ因为它通常与血栓形成的高１４Ｖｏｌ.６１㊀Ｎｏ.１Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｓｉｌｋ￣ｂａｓｅｄｓｍａｌｌ￣ｃａｌｉｂｅｒａｒｔｉｆｉｃｉａｌｂｌｏｏｄｖｅｓｓｅｌｓ发生率相关ꎬ最终导致移植失败ꎮ蚕丝具有可控的生物降解性使它可以通过多种方式制备血管移植体ꎬ良好的细胞相容性能让它在体内逃过免疫系统的视线ꎬ它的抗血栓形成能力可以最大限度地避免移植体植入体内后的栓塞ꎬ并且近似天然血管的机械性能和顺应性保证移植体与宿主的适应ꎬ从而保证短期和长期内移植处血液的通畅性ꎮ这些研究结果表明ꎬ蚕丝基人工小口径血管具有独特的优势ꎬ也显示出了极大的临床应用前景ꎬ蚕丝基小口径人工血管在不久的将来或许能够用于临床治疗ꎮ此外ꎬ可以从基因工程改善蚕丝性能㊁脱细胞基质㊁新型梯度多层片和丝织物表面改性等方面入手制备组织工程血管移植体ꎮ虽然ꎬ众多研究都验证了蚕丝基血管移植体的有效性ꎬ但它在动物体内的应用中也存在一定缺陷:１)在制备移植体时脱胶和溶解丝素蛋白的试剂残留对于体内的长期植入是否存在副作用ꎬ以及是否影响了血管移植物的有效性缺乏验证ꎻ２)对于植入动物体内的远期通畅率来说ꎬ缺乏足够长的时间和移植物数量来验证ꎻ３)关于移植体的临床应用ꎬ缺乏与人类亲缘关系相近的物种作为试验动物模型ꎻ４)蚕丝具有可降解性ꎬ降解过程大多需要借助炎症反应ꎬ如何平衡降解和机体炎症之间的关系需要更深入的研究ꎻ５)蚕丝基血管移植体降解过程要能保持合适的力学性能和抵抗长期变形的能力以便满足组织重塑的要求ꎬ这是保证较高远期通畅率的因素之一ꎬ但目前缺乏相关的参考数据ꎻ６)蚕丝基小口径血管能够有效地促进内皮增生ꎬ但是如何控制这种增生的速度和预防过度增生也是一个问题ꎻ７)目前常用的制备方法中丝素血管移植体表面普遍存粗糙和不平整等问题ꎬ这可能会导致移植体表面吸附蛋白质和聚集血小板ꎬ从而影响血流ꎮ因此ꎬ今后可以着重从改进制备方式优化研制工艺入手来提高丝素血管移植体质量ꎬ同时对于蚕丝的可控降解性也需要更深入地研究ꎬ这有利于诠释降解与机体炎症和组织重塑之间的内在联系ꎬ也能为蚕丝在生物医学材料领域的应用提供有力的参考数据ꎮ«丝绸»官网下载㊀中国知网下载参考文献:[１]ＴＨＯＭＡＳＨꎬＤＩＡＭＯＮＤＪꎬＶＩＥＣＯＡꎬｅｔａｌ.Ｇｌｏｂａｌａｔｌａｓｏｆｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒｄｉｓｅａｓｅ２０００￣２０１６:Ｔｈｅｐａｔｈｔｏｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ[Ｊ].ＧｌｏｂＨｅａｒｔꎬ２０１８ꎬ１３(３):１４３￣１６３.[２]ＲＯＴＨＷＥＬＬＰＭꎬＣＯＵＬＬＡＪꎬＳＩＬＶＥＲＬＥꎬｅｔａｌ.Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ￣ｂａｓｅｄｓｔｕｄｙｏｆｅｖｅｎｔ￣ｒａｔｅꎬｉｎｃｉｄｅｎｃｅꎬｃａｓｅｆａｔａｌｉｔｙꎬａｎｄｍｏｒｔａｌｉｔｙｆｏｒａｌｌａｃｕｔｅｖａｓｃｕｌａｒｅｖｅｎｔｓｉｎａｌｌａｒｔｅｒｉａｌｔｅｒｒｉｔｏｒｉｅｓ(ＯｘｆｏｒｄＶａｓｃｕｌａｒＳｔｕｄｙ)[Ｊ].ＴｈｅＬａｎｃｅｔꎬ２００５ꎬ３６６(９４９９):１７７３￣１７８３.[３]ＫＯＥＮＥＮＭꎬＨＩＬＬＭＡꎬＣＯＨＥＮＰꎬｅｔａｌ.Ｏｂｅｓｉｔｙꎬａｄｉｐｏｓｅｔｉｓｓｕｅａｎｄｖａｓｃｕｌａｒｄｙｓｆｕｎｃｔｉｏｎ[Ｊ].ＣｉｒｃｕｌａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０２１ꎬ１２８(７):９５１￣９６８.[４]ＧＯＬＤＳＴＥＩＮＪＬꎬＢＲＯＷＮＭＳ.Ａｃｅｎｔｕｒｙｏｆｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌａｎｄｃｏｒｏｎａｒｉｅｓ:Ｆｒｏｍｐｌａｑｕｅｓｔｏｇｅｎｅｓｔｏｓｔａｔｉｎｓ[Ｊ].Ｃｅｌｌꎬ２０１５ꎬ１６１(１):１６１￣１７２.[５]ＳＡＲＷＡＲＮꎬＧＡＯＰꎬＫＯＮＤＡＰＬＬＹＳＲꎬｅｔａｌ.Ｄｉａｂｅｔｅｓｍｅｌｌｉｔｕｓꎬｆａｓｔｉｎｇｂｌｏｏｄｇｌｕｃｏｓｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎꎬａｎｄｒｉｓｋｏｆｖａｓｃｕｌａｒｄｉｓｅａｓｅ:Ａｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｍｅｔａ￣ａｎａｌｙｓｉｓｏｆ１０２ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅｓｔｕｄｉｅｓ[Ｊ].ＴｈｅＬａｎｃｅｔꎬ２０１０ꎬ３７５(９７３３):２２１５￣２２２２.[６]ＮＯＡＬＥＭꎬＬＩＭＯＮＧＩＦꎬＭＡＧＧＩＳ.Ｅｐｉｄｅｍｉｏｌｏｇｙｏｆｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒｄｉｓｅａｓｅｓｉｎｔｈｅｅｌｄｅｒｌｙ[Ｊ].ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＭｅｄｉｃｉｎｅａｎｄＢｉｏｌｏｇｙꎬ２０２０ꎬ１２１６:２９￣３８.[７]ＣＯＲＤＥＬＬＥＪꎬＭＡＮＴＥＲＯＳ.Ｉｎｓｉｇｈｔｏｎｔｈｅｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｍａｌｌｓｉｌｋ￣ｂａｓｅｄｔｉｓｓｕｅ￣ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｖａｓｃｕｌａｒｇｒａｆｔｓ[Ｊ].ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＯｒｇａｎｓꎬ２０２０ꎬ４３(１０):６３１￣６４４.[８]ＶＡＵＧＨＡＮＣＪꎬＧＯＴＴＯＡＭꎬＢＡＳＳＯＮＣＴ.Ｔｈｅｅｖｏｌｖｉｎｇｒｏｌｅｏｆｓｔａｔｉｎｓｉｎｔｈｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｓｉｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣａｒｄｉｏｌｏｇｙꎬ２０００ꎬ３５(１):１￣１０.[９]ＧＯＲＩＴ.Ｒｅｓｔｅｎｏｓｉｓａｆｔｅｒｃｏｒｏｎａｒｙｓｔｅｎｔｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ:Ｃｅｌｌｕｌａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓａｎｄｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒｃｅｌｌｓ(ＡＳｈｏｒｔＧｕｉｄｅｆｏｒｔｈｅＩｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌＣａｒｄｉｏｌｏｇｉｓｔ)[Ｊ].Ｃｅｌｌｓꎬ２０２２ꎬ１１(１３):２０９４.[１０]ＮＩＳＨＩＢＥＴꎬＫＯＮＤＯＹꎬＭＵＴＯＡꎬｅｔａｌ.Ｏｐｔｉｍａｌｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｇｒａｆｔｄｅｓｉｇｎｆｏｒｓｍａｌｌｄｉａｍｅｔｅｒｖａｓｃｕｌａｒｇｒａｆｔｓ[Ｊ].Ｖａｓｃｕｌａｒꎬ２００７ꎬ１５(６):３５６￣３６０.[１１]ＲＯＷＥＮＭꎬＩＭＰＥＬＬＩＺＺＥＲＩＰꎬＶＡＹＮＢＬＡＴＭꎬｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｉｅｓｉｎｔｈｏｒａｃｉｃａｏｒｔｉｃｇｒａｆｔｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ:Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｐｏｒｃｉｎｅｍｏｄｅｌａｎｄａｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃｏｌｌａｇｅｎ￣ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄｄａｃｒｏｎｇｒａｆｔｓａｎｄｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖｅｄａｌｌｏｇｒａｆｔｓ[Ｊ].ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｈｏｒａｃｉｃａｎｄＣａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒＳｕｒｇｅｒｙꎬ１９９９ꎬ１１８(５):８５７￣８６５.[１２]ＧＯＲＤＯＮＢＭꎬＦＩＳＨＢＥＩＮＭＣꎬＬＥＶＩＤＳ.Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ￣ｃｏｖｅｒｅｄｓｔｅｎｔｓｉｎｔｈｅｖｅｎｏｕｓａｎｄａｒｔｅｒｉａｌｓｙｓｔｅｍ:Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｉｃａｎｄｐａｔｈｏｌｏｇｉｃｆｉｎｄｉｎｇｓｉｎａｓｗｉｎｅｍｏｄｅｌ[Ｊ].ＣａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒＰａｔｈｏｌｏｇｙ:ＴｈｅＯｆｆｉｃｉａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＣａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒＰａｔｈｏｌｏｇｙꎬ２００８ꎬ１７(４):２０６￣２１１.[１３]ＢＯＢＲＹＳＨＥＶＹＶꎬＩＮＤＥＲＳＪꎬＣＨＥＲＩＡＮＳＭꎬｅｔａｌ.Ｃｏｌｏｎｉｓａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｇｒａｆｔｓｂｙｉｍｍｕｎｏｃｏｍｐｅｔｅｎｔｃｅｌｌｓｉｎａｓｈｅｅｐｍｏｄｅｌ[Ｊ].ＣａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒＳｕｒｇｅｒｙ:ＯｆｆｉｃｉａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＣａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒＳｕｒｇｅｒｙꎬ２００１ꎬ９(２):１６６￣１７６.[１４]ＳＡＵＶＡＧＥＬＲꎬＢＥＲＧＥＲＫＥꎬＭＡＮＳＦＩＥＬＤＰＢꎬｅｔａｌ.Ｆｕｔｕｒｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｒｔｅｒｉａｌｐｒｏｓｔｈｅｓｅｓｆｏｒｓｍａｌｌａｎｄｍｅｄｉｕｍｃａｌｉｂｅｒａｒｔｅｒｉｅｓ[Ｊ].ＳｕｒｇｉｃａｌＣｌｉｎｉｃｓｏｆＮｏｒｔｈＡｍｅｒｉｃａꎬ２４。
人造血管材料的合成与应用
人造血管材料的合成与应用随着医学技术的飞速发展，人造血管材料的合成与应用也愈发重要。
人造血管技术的发展，对于心脑血管疾病患者来说将是福音。
本文将简要介绍人造血管材料的合成与应用现状。
一、材料的合成人造血管材料的合成是指利用人工或半合成方法制造可漂移至人体内部的体外材料。
其制造材料种类和实践应用的多样性，必须考虑诸多数学、生理和化学方面的观点。
近年来，科技进步的快速提升，使得新材料和新技术得以应用于血管替代物的制造，以进一步提高其使用效果。
目前，材料的合成大致分为两种方式，分别是体外和体内方法。
1、体外方法这种方法是通过无菌环境中之生物统计制法(又称为“轮廓形态学")来制造血管，即，利用高纯度和高度可控材料生产，以创造完全符合血管物理结构的形态学。
2、体内方法这种方法是通过使用基因工程技术，制造出与人体更为类似的材料，基于一系列生物的环境、和环境变化所产生的影响，血管替代物的性能和材料都会适应人体变化和发展。
比较常用的人造血管材料有两种，分别为生物材料和人造材料。
1、生物材料以异位移植血管和人脐静脉为代表，掌握这些材料的技术，精密合成并通过配合具理化药物分子，开发出一系列心血管领域的替代物。
2、人造材料这种血管材料以合成聚合物、生物纳米材料、金属材料等为材料基础，可根据多种生物学特性进行调控和优化，用于捕捉、传递信息的多种信号以及增加血管的生理响应和反应时间。
二、材料的应用人造血管材料的应用主要有四个方面，具体分别是：1、心血管疾病的应用人造血管材料如心脏支架、人造心脏瓣膜等可以用于治疗和预防心血管疾病，从而提高患者的生活质量和预期寿命。
尤其对于那些已经进入老年的患者，这种材料的应用可以避免由于动脉硬化所造成的心脑血管疾病。
2、器官重建等医疗用途人造血管材料可以用于各种器官重建的医疗用途，如肝脏、胰腺、下肢、皮肤等，增加更高的机会，使组织和器官攀附紧密。
3、工程和素材领域人造血管材料可以应用于工程和素材领域，用于生产突破性的体有效率内突破润滑油，酶、电池和信号处理等。
2024年人造血管市场分析报告
2024年人造血管市场分析报告引言人造血管是一种用于治疗心血管疾病的医疗器械，可以替代受损或阻塞的血管，恢复正常的血液流动。
随着人口老龄化加剧和心血管疾病患者的增加，人造血管市场迎来了巨大的发展机遇。
本报告旨在对人造血管市场进行深入分析，为投资者和相关利益相关者提供可靠的市场信息和发展趋势。
市场规模及预测根据市场研究数据，当前全球人造血管市场规模约为XX亿美元。
预计在未来五年内，该市场将以X％的年复合增长率增长，到2025年将达到XX亿美元。
增长的主要驱动因素包括人口老龄化，心血管疾病患者的增加以及对更有效治疗方法的需求。
市场细分人造血管市场根据材料类型和应用进行细分。
材料类型根据材料类型，人造血管市场可以分为以下几类：1.聚合物2.生物材料3.金属聚合物材料目前占据了市场的主导地位，这主要归因于其较低的成本、较长的寿命和较好的生物相容性。
然而，生物材料和金属材料在某些特殊情况下也有其独特的应用价值。
应用根据应用领域，人造血管市场可以分为以下几类：1.心血管疾病2.肾脏疾病3.体外循环手术4.其他目前，心血管疾病是人造血管市场最主要的应用领域。
随着心血管疾病患者数量的增加，对人造血管的需求也在不断增加。
预计在未来几年内，肾脏疾病和体外循环手术等应用领域也将迎来快速增长。
市场竞争情况人造血管市场竞争激烈，存在多家知名企业和新兴企业。
主要竞争对手包括：•Johnson & Johnson•Medtronic•Boston Scientific Corporation•W.L. Gore & Associates• C. R. Bard这些企业通过不断创新和技术进步，致力于开发更高质量、更安全有效的人造血管产品。
此外，市场还存在许多小型企业，通过专注于特定的人造血管领域，在市场上找到自己的竞争优势。
市场趋势•技术创新：人造血管市场正在不断发展新的材料和技术，以提高产品的生物相容性和使用寿命，满足不同患者的需求。
人造血管的材料发展与应用
人造血管的材料发展与应用随着现代医学的不断发展，人工器官已经成为一种让身体得以延续生命的有力支撑。
而人造血管作为医学上重要的一种人造器官，不但可以为患者输送血液，维持身体的正常运行，还可以替代病态的毛细血管，为营养输送提供良好的渠道。
人造血管的材料发展与应用也是当今医学领域中的热门话题。
一、人造血管的材料类型在人造血管的材料类型中，目前最成熟的是由生物材料制成的人造血管，其主要原材料是天然高分子材料。
这种材料既有良好的生物相容性，又保持了足够的机械强度。
例如，聚乳酸、聚己内酯、聚酯类等高分子材料，可以在体内发生降解，被代谢并被清除，从而降低了与机械强度不相匹配的风险。
另一种材料则是金属材料的人造血管，这种材料可以在不同程度上模拟自然血管的物理和化学性质。
常见的人造血管材料应用有铈铝合金等，可以在体内长时间保持静脉型功能，并且硬度相对更高。
但是，由于金属材料不同于生物分子，存在相容性和安全性上的问题，所以其在实际应用中受到一定限制。
二、各种人造血管的优点与缺点1.生物材料人造血管优点：由于其采用生物材料，能够在体内发生降解，因此安全性较高，且跟自然血管相似度比金属材料人造血管更高。
有部分生物材料也能够促进细胞断裂，从而有助于重建体内的血管。
缺点：由于采用生物材料，机械强度相对较差。
生物材料容易降解，容易出现狭窄、阻塞、震荡等问题。
生物材料难以达到自然血管完美的弹性和柔韧度，因此，使用时间会受到限制。
2.金属材料人造血管优点：金属材料人造血管的耐用性较高，机械强度更高，能够长时间在体内存在，但倾向于末梢失血者或身体的高风险者使用。
缺点：金属材料不同于生物分子，容易形成异物反应，不利于引导血管新的孟形成。
金属材料会引起狭窄和血栓形成，从而影响使用效果。
三、人造血管的应用案例随着现代医学的发展，人造血管的应用得到了广泛的应用。
人工器官的研究不断提高，可以被用于各种各样的身体失能、损伤或疾病。
这些身体问题包括肝脏、肾脏、心脏、肺、眼睛、以及各种不同的失能状况。
人造血管材料的研发及应用
人造血管材料的研发及应用人造血管是一种可以替代人类血管进行输送血液的材料，其研发和应用在医学领域具有重要的意义。
近年来，随着人类寿命的延长和慢性疾病的增多，需求量逐渐增加，人造血管材料的研发和应用也得到了广泛重视。
一、人造血管材料的研发近几年，随着纳米技术、生物材料学和仿生学研究的不断深入，并结合生物医学工程和细胞工程技术，人造血管材料的研发进展迅速。
人造血管材料一般可以分为三类：合成型材料、天然材料和复合型材料。
合成型材料：合成型材料通常由纤维素、聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚乙烯醇等制成，这些材料成本低、加工性好、有良好的生物相容性和耐久性能。
天然材料：天然材料通常由动物真皮、动脉静脉、肠道粘膜、人类胶原蛋白等制成，天然材料的优点是具有良好的生物相容性和生物活性，渗透性与人体组织结构相似等。
复合型材料：复合型材料通常由合成型材料和天然材料的杂合物组成，可以发挥这些材料的各自优点，既具备天然材料的良好生物相容性和生物活性，同时又具备人工材料的加工性和耐久性等性能。
二、人造血管材料的应用人造血管材料的应用主要是为了替代或维修和重建功能失调的血管，如肺动脉高压、周围血管疾病、冠状动脉粥样硬化症等。
除了替代或修复受损的血管外，人造血管还可以用于身体内长时间的药物输送系统。
因此，在医学领域的应用前景非常广阔。
人造血管的应用主要分为以下几类：一、血管搭桥：用人造血管来替代功能失调的血管，完成血管搭桥手术，恢复正常的血液循环。
二、血管支架：指把人造血管作为支架性物质，在血管狭窄部位支撑血管并保持通畅。
三、药物缓释：把药物固定在人造血管的表面，实现长时间的缓释作用，达到治疗的目的。
四、生物反应器：人造血管作为生物反应器，通过微生物的代谢过程，为病人提供能量和氧气，从而达到治疗作用。
三、人造血管材料在研发中所面临的问题尽管人造血管材料研发和应用已经取得了一定的进展，但其实践应用仍然存在一些问题。
材料的生物相容性：材料的生物相容性是科学家们所面对的最大挑战之一。
人造血管的研究和应用
人造血管的研究和应用在过去的几十年中，科技的发展使得医学领域的进步突飞猛进。
随着医疗设备和技术的不断提升，疾病的治疗也越来越有效。
其中，在心血管疾病领域中，人造血管的研究和应用被认为是一项既有挑战性又有重要意义的技术。
本文将介绍人造血管的相关知识、研究进展和应用前景。
人造血管的相关知识人造血管其实是一种被开发出来用来替代人体真正的血管的设备。
人体血管可以分为三种，即动脉、静脉和微血管。
分别对应的是从心脏出发流入身体各个器官和组织的血管、从身体平滑肌内回流到心脏、以及连通动脉和静脉的微型血管。
而大多数深度的疾病都是由于心脏和血管系统的损伤导致的，例如血管狭窄、血流不畅、血栓等。
因此，一些疾病需要进行血管替换手术，将人造血管置入体内替换原有的血管。
目前，最为常用的人造血管共有两种：一是合成人造纤维，二是好发性动脉硬化和冠状动脉病变治疗中的自身动脉。
尤其是更具有生物相容性的自身动脉更为受欢迎。
而人造血管的研究就是为了开发另一种更为有效的治疗方法，从而帮助更多的病人。
人造血管的研究进展人造血管的研究一直是医学界极为关注的一个领域。
当前众多实验室都在加紧研究如何开发可用于人体的生物活性材料，以及如何制造更加逼真的人造血管。
目前为止，科学家们已经开发出了许多人造血管方案。
其中，最为流行的两种是人造合成血管和基因工程人造血管。
合成血管技术常常采用将一些人工纤维或者是人工聚合物制成的血管来完成血管替换手术。
然而，该技术非常昂贵且缺乏生物相容性，因此效果较差。
而基因工程人造血管可以更好地解决这个问题，该技术通过对人体的基因进行修改，从而实现将它们变成小型动脉或静脉的特定细胞。
人造血管的应用前景在未来数年，人造血管将会被广泛应用于疾病的治疗。
它不仅可以替代病人的损伤血管，同时也能够更好地保护人体健康。
通过人造血管技术的不断进步，可以期待其应用于治疗更多的心血管疾病并改善病人的生活质量。
在实际使用中，人造血管有着广泛的应用。
人造血液的研究进展
人造血液的研究进展近年来，人造血液技术得到了广泛关注。
这项技术旨在为迫切需要改善血液功能的患者提供一种替代品，例如，创伤患者、囊性纤维化患者、癌症患者等等。
其中最具挑战性的领域是在极端情况下替代红细胞。
人造血液的研究进展如何？值得关注。
血液是人体内最重要的物质之一，主要由红细胞、白细胞和血小板组成。
红细胞主要携带氧气，但在一些情况下，人体无法正常产生红细胞，例如白血病等血液疾病，铁缺乏性贫血等原因。
这些患者需要输血以维持生命。
人造血液技术是一种通过人工制造血液组成部分以取代传统输血的技术。
这项技术得到了广泛关注，因为目前的输血供应链存在诸多问题。
一些LBGTQ患者、HIV感染患者等很难获得合适的输血产品。
目前，人造血液技术的研究主要分为两个方向：一是血液细胞类型的人造，二是使用干细胞技术制造血液细胞。
在第一个方向，研究人员针对红细胞、白细胞和血小板进行了许多研究。
但是，红细胞的研究进展最为迅速，原因是红细胞形态相对简单。
人工制造红细胞最常用的方法是将一小部分健康人体的血液提取到培养皿中，并添加一定的细胞因子，使来源于血液的造血干细胞分化成红细胞。
然而，在短时间内制造出红细胞仍然是一个巨大的挑战，因为不同的人有不同的RH血型，这需要使用不同的“基础血”制造每种类型的红细胞。
在第二个方向，使用干细胞制造血液细胞有一个潜在的优点，那就是所有类型的血液细胞都可以一起制造。
这种方法需要用一个相当数量的精炼的干细胞群体，使它们分化成所需的血液细胞类型。
干细胞可以从自身或其他人的骨髓中提取。
对于任何类型的人造血液，临床试验都是必要的，以确保其安全性和有效性。
目前各种人造血液的药物和技术正在研究和开发之中，但是很难确定哪种方案能够在短期内实现生产和推广。
并且，任何一种技术的研究都需要大量的成本和时间。
直到2020年，欧洲生物技术公司Pharmaceuticals PLC成功制造出独立商业化的人工红细胞产品——Hemopure。
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人造血管的研究与进展
人造血管是指在体外培养人体细胞和组织，制作出与自然血管相似的血管。
随着医学技术的不断进步，人造血管的研究和制备已经开展了多年，它被认为是一种极为重要的治疗手段，尤其是对于心脑血管疾病患者来说。
在这篇文章中，我们将介绍人造血管的研究和进展。
一、人造血管简介
人造血管是一种新型的生物医学工程技术，它可以用来修复或替换人体缺陷的自然血管。
目前，人造血管的研究和制备主要包括三个方面：材料学、细胞学和模拟学。
其中，材料学研究主要集中在寻找适宜的材料，包括聚合物、金属合金、生物降解性材料等；而细胞学研究则主要是针对材料的表面性质和化学成分，通过体外培养人体细胞和组织，使其在固定的支架上形成血管组织；而模拟学研究则是通过计算机模拟和实验仿真来分析和描述人造血管的力学性能和流体动力学特性。
二、人造血管的制备方法
1. 自组装方法
自组装法是指利用化学和生物学技术，将体外培养的人体细胞
和自然血管内皮细胞等组成血管壁的材料，通过特定的温度、酸
碱度和电荷等因素调节，使其自行组装形成相应的血管壁材料。
自组装技术不仅可以直接制备出生物相容性高、生物相似性好的
人造血管，而且还可以制备出具有一定生物活性的纳米材料和三
维细胞培养组织。
2. 并行微流控法
并行微流控技术是利用微纳技术和生物医学工程技术，将多种
细胞和组织材料，通过微流控芯片、生物反应器等器具进行混合
和培养，根据不同的化学物质和生物学特性，自动配置和调节相
应的血管壁材料，形成高度可控、高效和一致的人造血管。
3. 3D打印技术
3D打印技术是一种高精度、高精度纳米级别的形状制作技术，它利用计算机辅助设计软件、数值控制机器设备等工具，将血管
壁材料按比例控制、排列和塑造成不同的形态，形成各种形状和
尺寸的血管壁材料。
3D打印技术不仅可以制备出与自然血管非常
相似的人造血管，而且还可以对血管壁材料进行形状、大小和壁
厚的设计和调节，实现对人造血管功能的高度控制和精确化程度。
三、人造血管在临床应用中的前景和挑战
1. 前景：人造血管的出现将为治疗心脑血管疾病提供新的方法
和疗效。
与传统的血管移植、开胸手术等治疗方法相比，人造血
管拥有更小、更准确、更高效的特点，尤其是对于弥散性疾病、
血流动力学紊乱等病情，人造血管的介入治疗可以有效地提高疗
效和生存质量。
2. 挑战：人造血管的制备和应用仍然存在众多的挑战，例如：
材料选择和表面处理、细胞的生长和粘附、人工血管的机械强度
和生物相容性等方面。
同时，人造血管的基础和临床研究也一直
处于一个探索和尝试阶段，未来需要更多的科学家、专家和实践
者的共同努力。