【摘要】：背景： 目前心血管疾病尤其是冠心病防治是心血管領(lǐng)域的重點(diǎn)。冠脈支架植入術(shù)被認(rèn)為是當(dāng)前冠狀動(dòng)脈阻塞性疾病的主要治療手段,然而支架內(nèi)再狹窄和晚期血栓形成是令人擔(dān)憂的問題。隨著藥物洗脫支架的應(yīng)用,支架內(nèi)再狹窄問題逐漸得到有效解決,而亞急性血栓形成由于雙聯(lián)抗血小板治療而得到控制,晚期血栓形成成為制約藥物支架應(yīng)用的瓶頸。再內(nèi)皮化障礙是晚期血栓形成的主要原因。支架攜帶的抗增殖藥物局部快速釋放非特異性地抑制細(xì)胞增殖,支架采用的不可降解金屬材料及用于藥物包埋的不可降解或生物相容性差的聚合物是造成再內(nèi)皮化障礙的關(guān)鍵因素。 現(xiàn)有證據(jù)表明以聚酯類材料如聚乳酸(Polylactic acid, PLA)為主體材料構(gòu)建的可降解支架表現(xiàn)出較大優(yōu)勢。然而,現(xiàn)有可降解支架生物相容性差、支撐力欠理想以及抗增殖與內(nèi)皮化矛盾仍是棘手的問題。因此,當(dāng)前冠脈支架研究的主要方向是開發(fā)生物相容性良好的生物可降解聚合物涂層材料,良好的藥物控釋體系和開發(fā)強(qiáng)支撐力的支架本體材料。 無定形磷酸鈣(Amorphous calcium phosphate, ACP)屬于無機(jī)可降解聚合物家族成員,由于其可溶性和良好的再礦化性而被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。從ACP中釋放出來的離子可以有效中和聚合物材料降解時(shí)釋放出來的酸性代謝產(chǎn)物,有效改善聚合物材料的生物相容性,并可調(diào)節(jié)聚合物的機(jī)械性能,降解性和生物學(xué)活性。本課題中,我們首次將ACP以特殊工藝加入到乳酸羥基乙酸共聚物(Poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA)或聚左旋乳酸(Poly L Lactic Acid, PLLA)中,分別制成可降解支架涂層及可降解支架管(支架平臺(tái)半成品),并在體內(nèi)外檢測涂層的降解、藥物釋放動(dòng)力學(xué)及在體內(nèi)測定其生物相容性,在體外測定支架管降解前后徑向強(qiáng)度變化情況。 目的： 1.構(gòu)建新型可降解材料PLGA/ACP作為支架涂層,通過體內(nèi)外降解實(shí)驗(yàn)確定其作為支架涂層最佳的PLGA構(gòu)成成分PLA及PGA的合成比例及PLGA與ACP的合成比例。 2.觀察上述比例的PLGA/ACP涂層攜帶紫杉醇和雷帕霉素聯(lián)合藥物在體內(nèi)外藥物釋放動(dòng)力學(xué)及該涂層在SD大鼠體內(nèi)的生物相容性,驗(yàn)證該材料作為支架涂層是否安全及有效。 3.構(gòu)建新型生物可降解材料PLLA/ACP作為完全可降解支架平臺(tái)材料,體外實(shí)驗(yàn)觀察其降解前后強(qiáng)度是否均優(yōu)于傳統(tǒng)的PLLA材料。 方法： 1.降解實(shí)驗(yàn)：研究不同比例的乳酸羥基乙酸共聚物/無定形磷酸鈣共聚物(PLGA/ACP)金屬支架涂層體內(nèi)外3個(gè)月的降解情況。體外實(shí)驗(yàn),支架浸入到不斷震蕩的磷酸鹽緩沖液中。每周定期檢測聚合物重量及觀察形態(tài)學(xué)變化。根據(jù)體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選擇65%PLGA (PLA/PGA=65/35)和35%ACP聚合物涂層支架植入大鼠腹主動(dòng)脈進(jìn)行體內(nèi)降解實(shí)驗(yàn)。 2.藥物釋放實(shí)驗(yàn)：體內(nèi)外研究紫杉醇/雷帕霉素從PLGA/ACP涂層支架中釋放的藥物釋放動(dòng)力學(xué)。在體外,在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)測量藥物釋放介質(zhì)中的藥物濃度來描繪釋放動(dòng)力學(xué)曲線。使用SD大鼠腹主動(dòng)脈支架模型進(jìn)行支架體內(nèi)藥物釋放動(dòng)力學(xué)研究。 3.在體生物相容性：316L不銹鋼金屬支架采用聚乙烯-聚醋酸乙烯共聚物/聚甲基丙烯酸正丁酯(PEVA/PBMA), PLGA或PLGA/ACP聚合物涂層并植入到大鼠腹主動(dòng)脈進(jìn)行為期1個(gè)月和3個(gè)月的觀察,對比指標(biāo)為損傷分?jǐn)?shù),再狹窄百分比,內(nèi)皮化分?jǐn)?shù)及炎癥分?jǐn)?shù)。 4.體外物理力學(xué)性能：等長的PLLA和PLLA/ACP支架管各12枚,用盛有DPBS的黑色密閉容器單獨(dú)共浴,然后浸入37℃水浴鍋中以30轉(zhuǎn)/分不斷搖晃。收集各組降解后6周、3個(gè)月、6個(gè)月的標(biāo)本并于室溫下真空中干燥48小時(shí),由導(dǎo)管張力測試儀測試徑向強(qiáng)度。由Ubbelholde Viscometer評估材料降解前后分子量變化。差示掃描量熱法(Differential scanning calorimeter, DSC)研究支架降解前后的熱性能。傅里葉變換紅外光譜法(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR)測定樣本化學(xué)結(jié)構(gòu)。掃描電鏡(Scanning electron microscopy, SEM)觀察形態(tài)學(xué)變化。 結(jié)果： 1.降解實(shí)驗(yàn)：所有比例的PLGA/ACP前3個(gè)月均降解了大約60%,50%的PLGA (PLA/PGA=65/35)和50%的ACP聚合物顯示更快的降解速度。選擇65%PLGA (PLA/PGA=65/35)和35%的ACP聚合物涂層支架植入大鼠腹主動(dòng)脈進(jìn)行體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。掃描電鏡提示,術(shù)后12周,所有比例的PLGA/ACP涂層支架表面的聚合物幾乎均全部降解。 2.藥物釋放實(shí)驗(yàn)：在體內(nèi)外紫杉醇和雷帕霉素均存在兩個(gè)階段的藥物釋放曲線,類似單一藥物涂層支架,大部分藥物均在第一個(gè)月內(nèi)釋放,且兩種藥物釋放動(dòng)力學(xué)無相互干擾。 3.在體生物相容性：術(shù)后1個(gè)月,與PEVA/PBMA和PLGA涂層支架組相比,PLGA/ACP涂層支架組再狹窄率明顯降低,炎癥分?jǐn)?shù)增加,而內(nèi)皮化分?jǐn)?shù)增加。3個(gè)月后,與PEVA/PBMA組相比,PLGA/ACP組仍然顯示較低的炎癥分?jǐn)?shù)及較高的內(nèi)皮化分?jǐn)?shù)。 4.體外物理力學(xué)性能：6個(gè)月體外降解研究顯示,PLLA/ACP支架管比對照組PLLA支架管具有持續(xù)更優(yōu)的徑向強(qiáng)度。且與對照組相比,ACP促進(jìn)PLLA的降解,同時(shí)在6個(gè)月時(shí)增加PLLA的結(jié)晶度。依據(jù)SEM研究,隨著降解的進(jìn)行,ACP形成的納米孔洞大小逐漸擴(kuò)大到微米級(jí)別。 結(jié)論： 1.綜合降解、中和酸性代謝產(chǎn)物和粘度三者平衡,65%PLGA (PLA/PGA=65/35)和35%的ACP適用于支架涂層材料。 2.紫杉醇和雷帕霉素聯(lián)合用藥方式可應(yīng)用于支架涂層,同時(shí)也證明上述PLGA/ACP支架涂層用于載藥的合理性。 3. PLGA/ACP涂層支架在體實(shí)驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)全身病理毒性證據(jù),表明將ACP浸入PLGA可明顯改善PLGA材料的生物相容性而無毒性作用。 4.ACP增強(qiáng)了PLLA支架管的徑向強(qiáng)度。PLLA/ACP在體外降解的前6個(gè)月仍保留足夠的支撐力,并推測6個(gè)月后加快降解,是一種完全可降解支架的理想材料。
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【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R541.4;R318.08

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

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本文編號(hào)：2416700