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心血管疾病是全球头号杀手,其致死率高于肿瘤或者其他疾病。而冠状动脉粥样硬化性心脏病,通常简称为“冠心病”,是导致心血管疾病死亡的最主要原因,并且冠心病在世界的发病率逐年升高,严重危害着人类的健康。第二代药物洗脱支架因具有良好的生物安全性和有效性,目前已成为了大多数患者经皮冠状动脉介入手术时的首选。然而,药物洗脱支架的骨架通常为惰性金属,例如316L不锈钢和钴铬合金等。因此支架将作为异物而永久性存留于血管内,会导致诸多问题,如慢性炎症、晚期血栓形成和血管舒缩功能受损等。因此为了克服永久性支架的缺点,由可降解材料制备而成的新一代生物可吸收血管支架正在世界范围内被广泛地开发。其中,锌作为人体最重要的必需微量元素之一,不仅参与人体多种基本的生物学功能,而且还有具有抗氧化、抗血栓、抗炎症以及抗动脉粥样硬化的特性。另外,大量的研究已证明金属锌具有优良的生物相容性和适宜的降解速率,因此锌已经被视为一种很有前景的生物可吸收血管支架候选材料。然而纯锌的机械性能很弱,不能满足生物可吸收金属支架所需的力学标准;目前对生物可吸收支架材料的生物相容性研究多局限于细胞毒性水平,而缺乏一套从细胞到组织及个体水平上的系统研究,而且锌基合金支架长期的在体研究数据也未见报道;另外,再狭窄是支架应用中主要的问题之一,平滑肌细胞（SMCs）的迁移、增殖和细胞外基质的沉积是支架植入后再狭窄的主要原因,但目前锌及锌基合金对SMCs行为的影响及机制鲜有研究。针对上述问题,本文利用合金化和热处理技术获得了一种三元锌基合金,并通过体内外试验系统研究了锌基合金材料及血管支架的力学性能、降解行为和生物学性能。主要研究内容和结论如下:（1）锌基合金血管支架材料制备、表征及体外降解通过添加微量的Mg和Cu元素于Zn基质中并采用热处理工艺,我们获得了一种新型热挤压Zn-Mg-Cu合金。电感耦合等离子体发射光谱法对Zn-Mg-Cu合金精确的化学成分进行检测,证明其为Zn-0.02Mg-0.02Cu合金。与热挤压纯Zn相比,Zn-0.02Mg-0.02Cu合金中形成了近似于球形的第二相颗粒,并且Zn-0.02Mg-0.02Cu合金具有更加均匀和精细的微结构。此外,Zn-0.02Mg-0.02Cu合金的力学性能,包括硬度、屈服强度和极限抗拉强度均得到显著提高,而伸长率则明显降低。体外降解结果表明,Zn-0.02Mg-0.02Cu合金表现出均匀的腐蚀形貌,并且Zn-0.02Mg-0.02Cu合金的降解速率比纯Zn更快。能谱分析表明纯Zn和Zn-0.02Mg-0.02Cu合金初期的腐蚀产物主要为ZnO和Zn（OH）2,而腐蚀后期主要生成ZnCO3和Ca/P层。（2）锌基合金生物相容性及抑菌特性Zn-0.02Mg-0.02Cu合金浸提液处理人脐静脉内皮细胞（HUVECs;EA.HY926）1天时,其细胞活性比对照组的细胞活性更高,因此Zn-0.02Mg-0.02Cu合金对EA.HY926细胞展现出好的生物相容性。在斑马鱼胚胎和血管发育过程中,胚胎与Zn-0.02Mg-0.02Cu合金共培养后未见明显胚胎发育畸形和血管发育不良,因此Zn-0.02Mg-0.02Cu合金对斑马鱼胚胎以及血管发育具有良好的生物相容性。大鼠皮下植入试验表明Zn-0.02Mg-0.02Cu合金具有好的组织相容性,无明显的炎症反应。血液相容性试验表明Zn-0.02Mg-0.02Cu合金具有极低的溶血率,而且能够显著抑制血小板粘附、聚集和激活。另外Zn-0.02Mg-0.02Cu合金对大肠杆菌和金色葡萄糖球菌具有较强的抗菌作用。（3）锌基合金血管支架体内降解行为及生物安全性研究Zn-0.02Mg-0.02Cu合金血管支架被植入到新西兰大白兔颈动脉中,首次研究锌基合金支架在体生物安全性和降解行为。彩色多普勒超声显示,在整个植入时期,支架均清晰可见,所有支架段血管均保持通畅,且无明显血栓形成和内膜增生。Zn-0.02Mg-0.02Cu合金支架在1周时能够被迅速内皮化,并且直到12个月时内皮层一直保持稳定,因此具有低细胞毒性和血栓风险。支架植入前6个月腐蚀都比较缓慢且未见明显的内膜增生,之后的6-12个月腐蚀加速,导致新生内膜面积轻微地增加,但未出现严重的内膜增生。免疫组化及马松染色显示,支架植入12个月时,支架丝附近的新生内膜中SMCs密度较低并伴随着少量的肌纤维分泌,而胶原蛋白在整个新生内膜中含量较高。另外,组织病理学和器官的宏观评价显示,在整个支架植入时期,动物器官中都未发现明显的降解产物积累和全身毒性。电感耦合等离子体发射光谱法显示支架植入12个月时,动物器官和血清中没有明显的Zn2+沉积。（4）锌基合金对平滑肌细胞的生物学作用及机制SMCs在Zn-0.02Mg-0.02Cu合金片材表面直接培养显示出一种不健康的圆形及死亡的形貌。100%和75%的Zn-0.02Mg-0.02Cu合金浸提液培养SMCs时,具有细胞毒性,而50%和25%浸提液虽无细胞毒性,但抑制了SMCs的活性。25%和12.5%浸提液明显抑制SMCs的迁移。50%浸提液培养细胞1天时导致SMCs中肌动蛋白微丝表达量很弱,SMCs铺展面积小而收缩成圆形。另外,与正常对照组相比,50%浸提液培养细胞1天时导致SMCs中的活性氧水平显著增强,虽然抗氧化性的过氧化氢酶（CAT）基因表达水平升高,但是超氧化物歧化酶（SOD1）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx1）基因的表达水平明显下降。机体内活性氧的产生与抗氧化酶的清除之间的平衡被打破,因此SMCs可能会发生氧化应激,导致细胞DNA氧化损伤甚至断裂。而本文中,50%浸提液培养细胞1天时会导致SMCs细胞DNA损伤及断裂,出现拖尾和弥散的DNA条带,从而诱导p53基因的表达水平不断增加,通过上调Bax基因的表达水平以及下调Bcl-2基因的表达水平,导致Bax/Bcl-2的比值升高而诱导SMCs凋亡。