4D打印形状记忆载药血管支架制备及生物相容性研究

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对于有症状的血管疾病,如动脉粥样硬化导致的血管狭窄,支架的植入能够扩张狭窄的病变,并固定影响血流动力学的粥样斑块和组织,无疑是一种行之有效的治疗策略。已建立的生物支架包括裸金属支架(BMS)、药物洗脱支架(DES)和生物可吸收血管支架(BVS)。DES在聚合物涂层中使用抗增殖药物,比BMS更加成功地抑制血管内膜增生。然而,涂层药物支架可能会导致药物的初始释放,从而导致支架晚期血栓形成的几率增加,从而导致心肌梗塞或心源性死亡。四维(4D)打印是一种新兴技术,具有制造复杂、刺激响应3D结构的强大能力,为组织和器官工程应用提供了巨大潜力。与3D打印创建的静态物体相比,利用4D打印我们可以实现3D打印的结构在温度、光、水等外部刺激下,随着时间改变其形态或功能,从而使3D打印具有生命力。由于制造设备的适应性和微创性,4D打印在各种生物医学应用中显示出巨大的潜力。本研究利用4D打印技术设计了一种基于硫醇-丙烯酸酯快速光固化体系的环糊精-己内酯形状记忆依维莫司载药支架,硫基的生物活力以及硫醇-丙烯酸酯点击化学反应快速可控的步长聚合机制显著抑制活性氧的积累,能够产生低收缩应力和均匀的网络,极大提高了光固化速率、降低暴露辐射量、提高材料的生物活性。环糊精中空疏水内腔以及己内酯的星状长链结构,可以实现长效的药物负载。复合支架具有良好的力学性能、形状固定性,形状回收率以及快速的温度响应性,值得注意的是,该支架系统表现出了出色的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)细胞粘附、增殖、分化的能力,体外溶血实验和血小板黏附实验均达到相关标准,可用于人体植入。并且在小鼠皮下埋植过程中显示出良好的生物相容性,因此,基于4D打印的硫醇-丙烯酸酯形状记忆依维莫司载药支架可能是有望解决血管支架植入后再狭窄的一个有希望的候选者。
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