生物材料之人造血管材料介绍

人造血管(artificial blood vessel)的研制开始于上世纪初,各国学者首先采用金属、玻璃、聚乙烯、硅橡胶等材料制成的管状物进行大量动物实验,但因其易在短期内并发腔内血栓而未能在临床上得到广泛应用。这里简单介绍目前常使用的人造血管材料:

人造血管材料
人造血管材料

1952年,Voorhees首先研究将维纶制成人造血管在动物实验中取得成功,并在第二年成功用于临床,此人造血管改变了以往人造血管管壁的无通透性。

涤纶人造血管是最早使用的血管材料,且由于通畅率较高,长期以来被成功地用于大血管置换,但无法完全满足小口径人造血管的制造要求。其后研制的真丝人造血管由于其螺旋型绉缩不够稳定,易造成血管吸瘪,且保形性差、强力较低,而限制了临床的应用。

膨化聚四氟乙烯人造血管,具有很好的生物相容性与抗凝性,但顺应性较差,移植物的通畅率仅为30%,尤其是直径小于6mm的ePTFE人造血管上述缺点更加明显,远期通畅率极差。

聚氨酯PU人造血管材料, 与ePTFE相比较具有更优良的生物相容性,有人认为用PU材料制作的人造血管可以解决上述问题,因此它是国外许多学者目前研究的方向。PU又具有优异的耐疲劳性、耐磨性、高弹性和高强度,因此被广泛用于生物医学材料领域。但是迄今为止,已有的PU材料还不能满足人造血管临床应用的高标准。如在长期使用过程中发现PU在体内会出现老化降解和钙化现象,材料出现裂纹,甚至全部破坏。当对材料进行修饰改性,提高其组织相容性时,往往又会给材料的力学性能甚至血液相容性带来负面影响。

目前大量使用的人造血管材质取自聚酯纤维等人造化合物,管材较硬,缺乏真血管那样的伸缩性,容易产生血栓,故直径不能低于6毫米。所以出现了天然蚕丝的人造血管。

天然桑蚕丝,这种真丝人造血管制造采用了经特殊加工的蚕丝,用独特的针织技术卷成筒状,外面用另类蚕丝做保护层,防止血液外漏,可以说是蚕丝与编织技术的最佳结合。真丝人造血管直径可以做到1毫米,不易结成血栓,其蛋白质成分可与体内组织相容,对需要更换血管的幼小患者也非常实用。

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