心血管疾病呈现高发病率和高死亡率,其中全球共有超过3亿人口患心脏瓣膜疾病和心肌缺血,因此人工心血管替代物,包括人工心脏瓣膜和人工血管,在临床有很大需求。现该领域针对新材料和新制备方法已有一定研究基础,但仍有部分关键性问题亟待解决,钙化就是其中之一。心血管生物材料长期植入后出现的严重钙化会缩短材料的使用寿命,限制其在临床上广泛应用。目前,人工生物心脏瓣膜主要来源于同种移植物和异种材料如脱细胞牛心包、脱细胞猪心包和脱细胞主动脉瓣等。但这些上市的人工生物瓣膜产品的使用寿命仅为10-15年,其衰败主要源于钙化、力学衰败及瓣叶退化、撕裂、矿化,大大限制了青年和中年患者的使用。另外,构成小口径人工血管的天然材料和合成材料的研究和开发也迫在眉睫,但是近年的研究主要集中在促进血管的快速内皮化和抑制血管内部内膜增生,忽视了对抗钙化材料的研究,而钙化是人工血管在临床长期植入应用中所面临的最大问题。综上,探索新型抗钙化生物材料具有重要的研究意义和临床意义。然而,现阶段除了对新型交联方法的探究和报道之外,较少的研究致力于新型材料的开发与应用。基于以上背景,开发一种具有优异理化性能、血液相容性、细胞相容性和抗钙化能力的新型心血管生物材料至关重要。近年来,鱼源胶原逐渐走进人们的视野并受到研究人员广泛的关注,并作为新型生物材料被应用于多个领域。本论文主要探索了鱼鳔来源的新型生物材料用于抗钙化心血管生物材料包括人工心脏瓣膜和小口径人工血管开发的可行性。研究结果显示,与牛心包相比,鱼鳔具有更高的弹性模量,其主要由I型胶原蛋白,糖胺聚糖和弹性蛋白组成,尤其富含弹性蛋白。此外,通过大鼠皮下埋植实验和体外抗钙化实验评估,证明鱼鳔的抗钙化能力明显强于牛心包。同时,实验表明鱼鳔具有优良的生物相容性和抗酶解稳定性。此外,我们成功制备了鱼鳔源的小口径人工血管,并且通过大鼠腹主动脉原位移植实验证实了其较高的通畅性和较低的钙化。综上所述,鱼鳔材料具有优异的抗钙化性能,适宜的机械强度和稳定性以及良好的血液相容性和细胞相容性,这些都使鱼鳔有望成为心血管生物材料的理想选择。由于不同鱼种来源的鱼鳔结构与组分上存在差异性,通过研究对比不同鱼种来源的鱼鳔材料的特性,尤其是其抗钙化性能,有望筛选获得具有最佳抗钙化性能的鱼鳔来源。因此,为了找到最佳的鱼鳔来源,我们对来自草鱼、翘嘴白,鲤鱼和鲢鱼的四种类型的鱼鳔进行了深入分析和研究。数据显示,所有鱼鳔均由弹性蛋白,I型胶原蛋白和糖胺聚糖组成。除草鱼鱼鳔外,其他组均可满足生物瓣膜的机械性能和材料稳定性要求。体内大鼠皮下埋植实验中,鲢鱼鱼鳔钙化沉积显著低于翘嘴白鱼鳔和鲤鱼鱼鳔。并且,体外实验证实了各组血液相容性和细胞相容性优良。研究结果提示,综合优异的抗钙化性能、适宜的机械和稳定性、良好的血液相容性和细胞相容性等,鲢鱼鱼鳔作为新型抗钙化生物瓣膜材料的潜能最大,而草鱼鱼鳔、翘嘴白鱼鳔、鲤鱼鱼鳔则可应用于其他心血管生物材料。通过以上研究,我们证实鱼鳔源生物材料具有巨大的研究意义和发展潜力,为其在心血管系统疾病中的应用提供了重要的实验依据。