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四川大学王云兵/傅代华团队AFM:多级仿生血管移植物破解小血管再生难题

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2025-03-23 07:50

正文

在全球心血管疾病死亡率持续攀升的背景下, 四川大学 王云兵教授 傅代华副研究员 团队 创新性性提出 “多级仿生,平衡再生” 设计理念,成功研发新一代小口径血管移植物(SDVG)。该研究构建了 分子-结构-功能三级仿生协同体系 ,有效调控 快速内皮化 平滑肌组织平衡再生 。在大动物实验中,该血管移植物术后12周内皮覆盖率超过86%,胶原沉积达到天然血管的78%,且无明显钙化或再狭窄迹象,充分验证了其优越的长期通畅性与组织重建能力。相关成果发表于国际知名期刊 Advanced Functional Materials

冠状动脉搭桥术(CABG)是治疗心血管疾病的重要手段,但传统人工血管材料在小口径血管移植物(直径 < 6 mm)中的应用面临严峻挑战。现有材料易引发 血栓形成、炎症反应及内膜增生 ,导致移植物失败,至今尚无成熟的小口径人工血管产品应用于临床。

研究团队构建 双层仿生血管体系

·内层致密静电纺丝结构
模拟天然血管内膜,有效阻隔血液渗漏;
·外层疏松多孔结构
引导平滑肌细胞有序迁移与再生,促进血管壁的再生重建。

进一步构建了 聚多巴胺(PDA)-铜离子(Cu²⁺)-REDV仿生内皮涂层体系 ,模拟天然血管内皮功能:

·PDA
模拟内皮糖萼,减少血液接触诱发的血栓风险,同时提供功能基团螯合Cu²⁺,并赋予移植物抗炎能力;
·Cu²⁺
催化内源性RSNO释放NO,实现长期抗凝与血管保护作用;
·REDV肽
通过特异性结合α4β1整合素,促进内皮细胞的快速附着、增殖和迁移,加速内皮化进程。

双层结构协同仿生涂层,实现“促再生”与“防狭窄”动态平衡:

·NO-REDV-致密内层
协同促进功能性内皮层的快速形成,对于恢复血管功能并维持长期通畅性至关重要。
·外层大孔隙结构
促进平滑肌细胞迁移,支持血管组织重建;NO调控平滑肌细胞生长,防止其过度增殖导致再狭窄, 实现平滑肌组织的平衡再生

图1. 多级仿生SDVG示意图:促进内皮化与平衡再生







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