人工血管及组织工程 ppt课件(1)
双绒编织人造血管用途
双绒编织人造血管用途
人造血管是一种替代的医疗器械,用于修复和替代受损或狭窄的自然血管。双绒编织人造血管作为一种新型的材料,在血管再生和维修方面具有广泛的应用前景。
首先,双绒编织人造血管具有优异的力学性能,可在体内提供稳定的血流。它的材料通常由生物相容性高的聚合物制成,如聚乙烯醇(PVA)和聚左旋乳酸(PLA)。这种材料具有良好的延展性、韧性和耐久性,能够承受较大的内外压力,保持血管的形态和功能。与传统的人造血管相比,双绒编织人造血管具有更好的生物相容性和生物降解性,不会引发排斥反应或长期植入后产生健康隐患。
其次,双绒编织人造血管具有良好的血液相容性。它能够抵抗血栓形成和血管炎等不良反应,保持正常的血液流动。双绒编织人造血管内壁光滑,能够减少血小板和纤维蛋白在血管内的沉积,降低血管硬化的风险。此外,双绒编织人造血管还具有良好的载药性能,可以通过在材料表面镀覆药物或将药物包裹在纤维中,实现药物的持续释放,降低再狭窄和血管堵塞的可能性。
第三,双绒编织人造血管在临床上具有广泛的应用价值。它可以用于各种血管修复和替代手术,如动脉瘤修复、血栓切除和冠状动脉搭桥术等。双绒编织人造血管可以作为血管替代品,用于修复因外伤、感染、疾病或手术切除等原因导致的血管缺损。与传统的自体或异体移植血管相比,双绒编织人造血管可以避免移植物的供体限制和移植后的排斥反应,减轻患者的痛苦和并发症。
此外,双绒编织人造血管还可以用于血管再生和组织工程方面的研究。科学家们可以在血管模板上种植干细胞或其他组织工程材料,促进新的血管生长和组织修复。双绒编织人造血管的微孔结构可以提供细胞附着和扩散的空间,有利于血管内皮细胞和平滑肌细胞的生长和分化。通过调控材料的成分和结构,还可以实现对新生血管的形态和功能的精密控制。
综上所述,双绒编织人造血管作为一种新型的人工血管材料,具有优异的力学性能、良好的血液相容性和广泛的临床应用价值。它在血管修复和替代、血管再生和组织工程等领域具有巨大的潜力,将为现代医学的发展和血管疾病的治疗带来新的希望。
浅谈人造血液与人造血管
浅谈人造血液与人造血管
王月悦 化科院环科系 08080402
摘要:简单介绍了人造血液与人造血管出现的必然性以及国、内外人造血液与人造血管的发展及研究现状。综述了它们的应用,指明了其发展的方向
关键词:人造血液、人造血管、必然性、现状、氟碳化合物
人工血液(Artificial blood)是指一类具有载氧能力的人造制剂,它能代替血液在组织中进行氧气和二氧化碳的交换[1]。
现实生活中,与血管有关的疾病往往是危及人生命的。比如,下肾主动脉、髂动脉以及下行的胸主动脉瘤的膨胀会导致血管扩张;动脉粥样硬化会导致动脉变窄甚至闭塞;颈动脉粥样硬化会导致中风;冠状动脉粥样硬化会导致心脏病,当血管由于动脉硬化老化或破损等原因而不能正常工作时,需进行血管移植。因此我们引入了人造血管的概念,人造血管在血管移植方面发挥着重要的作用[3]。
(一)人造血液与人造血管出现的必然性
众所周知,如果人体失血超过30%,必须进行输血抢救,但是,在早期的临床上输血往往失败。这又是什么原因呢?1 9 00年,奥地利33岁的生物学家兰特斯坦纳将同一个人的红细胞分别注入几个人的血清中,结果有的血清中发生了凝集反应,有的却没有反应。由此发现人血存在着3种基本组合,即A、B、O三种血型。以后进一步发现,人类的血型为A、B、O、A B四型,并发现一些亚型。血型的发现,奠定了血液分类学的基础,也揭开了输血之所以会失败的奥秘。从此临床上严格规定输血前必须进行血型鉴定。但是,由于血型的限制,血源的匾乏,以及输血前准备工作的繁琐,使科学家们对血液的研究转向研制人造血液。
(二)人造血液与人造血管的发展
人造血液的发展应该从本世纪30年代说起,那时候的生物学家将重点放在研究血红蛋白的结构上。但是,限于当时的条件,他们只能从人血中提出红细胞,进行脱氧、冷冻和干燥,制成血红素粉保存起来。到用时.用生理盐水配成血红素液,作为血液代用品。然而,这并非是人造血,实际上是人血的提取物。1 9 6 6年,美国医学博士克拉克在实验室里研究氟碳化合物溶液。一次一只老鼠意外地掉进了此溶液中。过了很久,克拉克才察觉这个不速之客,并将其捞出。结果.本应淹死的老鼠却抖抖身子一溜烟地逃之夭夭了。这是什么缘故呢?于是克拉克有意将一只白鼠浸入氟碳溶液中,经浸几小日寸后,捞上来的舀鼠仍安然无恙。克拉克进一步研究证明,氟碳溶液具有很强的含氧能力,其含氧量比水大10倍,是血液的2倍多。克拉克立即意识到它可能是人造血液的理想材料。这个发现开创了人造血液的研究方向。1968年,美国哈佛大学教授盖耶从一只经麻醉的老鼠身上抽去了90%的血液,代之以一种全氟碳乳液,然后将其放入密闭的玻璃罩内,再向罩内加注氧气,10分钟后,麻醉的老鼠不仅苏醒,而且存活了8个小时。这个试验是鼓舞人心的,但氟碳化合物在微细血管里会凝集成簇,产生血疲,堵塞血管,因而仍不具实用价值。1978年2月旧本医生内藤良一用全氟蔡烷和全氟三丙胺的混合物做原料,再经表面活性剂乳化,制得一种牛奶状的白色悬浮液。经动物试验后,又给自己身上注入了50毫升,结果没有什么不良反应。于是,他向全世界宣布制成了真正的人造血液。随后,1
拿什么替代你,血管——探秘人造血管技术
拿什么替代你,血管——探秘人造血管技术
导致的动脉变窄甚至闭塞;颈动脉粥样硬化
导致的中风;冠状动脉粥样硬化导致的心脏
病等.当血管由于动脉硬化,老化或破损不
能正常工作时,需进行管移植.
公元前800年到公元前600年, SushrutaSamhita第一次用烙铁和沸油粘
合血管的方式来治疗出血.公元前2世纪, Refus和Antyllus用结扎线将动脉捆起来止
血,古罗马的Galen第一次将动脉和静脉区
分开来.文艺复兴时期,AmbroisePare用
结扎线治疗出血.1759年,Larobert和 Hallowell为了修复血管后不损伤腔体而引
入了血管的修复术和连接术,但脓毒病导致
其失败.l9世纪下半叶,Lister~[JPasteur引
入感染的控制方法,血管修复术和连接术才
取得成功.l881年,Czerny第一次将无菌
技术带入血管外科手术.l882年,C1uck成
功地修复了狗的大腿动脉.l889年, Jassinowsky指出在无菌条件下受伤的颈动
脉可以修复.1890年,Burci提出了连续缝
合技术.l9世纪末期,札管修复试验不计其
数,但所有这些试验都因为血栓的形成而告
失败.2O世纪早期,"血管外科之父"Carrel
和Guthrie使用白体静脉替代动脉移植成功
后,血管外科在血管代用品领域有了较大的
发展.lI缶床上,越来越多的血管重建和修补
手术也增加了对血管的需求,而可用于移植
的白体血管毕竟有限,因而从生物组织型人
造血管,人1.合成人造m管列入丁{j物混
44fzoo8.8f首都医药CAPITALMEOfCINE
拿什么替代你,血管
探秘人造血管技术
一本刊记者陈铮
合型人造血管乃至组织工程型人造血管,人
们始终没有停止探寻血管替代物的脚步.
材料与织造技术
决定着人造血管的发展
人造『f『L管材料的研究道路分曲折.
人造血管的研制开始于2O世纪初,各国学者
人工血管内皮化与基因
第32卷第4期 2011正 青海医学院学报
JOURNAL OF QINGHAI MEDICAL COLLEGE Vo1.32 No.4 2011
人工血管内皮化与基因
周德贤综述李向阳 审校
(青海卫生职业技术学院)
中图分类号R393 文献标识码B
1952年,美国学者Voorhees等首次研制成涤纶
人造血管移植犬的腹主动脉,并于次年成功用于临
床。用人工合成血管,特别是大口径人工血管在组
织修复、血管重建手术中已经得到了广泛的应用。
但内径<6 mm的人工血管因血栓形成以及新生内
膜增厚、血流阻力较大等原因一直未获得满意的效
果。分子生物学的发展使人们把眼光投向了基因,
企图利用其为人工血管内皮化打开新的局面。1989
年,美国国立心肺血液研究所所长Elizabeth G.N.博
士首次用重组基因修饰内皮细胞植入猪动脉壁管,
开创了基因治疗血管疾病的序幕。自此,利用基因
工程的手段使人工血管内皮化的研究在国内外得到
了开展,并取得了一定成功。现将有关人工血管内
皮化与基因的研究进展综述如下。
1 人工血管内皮化的内皮细胞(endothelial cells,
ECs)来源
1.1自体细胞
目前认为人工血管内皮化机制主要有以下三
种:爬行学说、渗透学说、沉积分化学说。
1.2异体细胞 蒋红军等 ]、刘阳等_2 在体外分离人脐静脉内
皮细胞,进行冷冻保存。并采用复融冻存脐静脉内
皮细胞行体外扩增培养,成功种植于Gore—Tex表
面,证明了冻存内皮细胞作为种子细胞对实现人工
血管内皮化具有可行性。温绍君、Yang D等,王毅
等_3 通过骨髓内皮细胞衬里人工血管观察到了人
工血管内皮化。廉维帅等 认为骨髓CD34 细胞
也能为内皮细胞提供来源。
2 促进人工血管内皮细胞黏附的处理
2.1化学预衬
278 周德贤(1975一),男,汉族,青海籍,讲师 化学预衬是在人工血管壁上预衬一些内皮细胞
体内组织工程构建小口径人工血管的研究进展
第31卷第9期 2012年9月 中国材料进展
MATERIALS CHINA Vo1.3l No.9
Sep.2012
体 内组织工程 构建小口径人工血管的研究进展
王淑芳,郑文婷,孔德领
(南开大学生命科学学院药物化学生物学国家重点实验室,天津300071)
摘 要:小口径血管在临床上有很大需求,但小口径血管再狭窄率很高。体内组织工程是改善小口径血管功能、实现血管再
生的有效手段。介绍Td'口径人工血管的国内外研究发展动态,详述了作者实验室在构建小口径人工血管方面的设计思路和
研究所取得的主要进展。研究包括支架材料结构设计与制备技术,支架材料表面功能化修饰,内皮祖细胞捕捉,血管平滑肌
再生,抗凝血和促内皮细胞黏附,血管再生微环境的构建等。最后对小口径人工血管研究尚需解决的科学问题和研究方向进
行了讨论。
关键词:人工血管;组织工程;支架制备;干细胞捕捉;内皮化;平滑肌再生;细胞外微环境
中图分类号:R318.08 文献标识码:A 文章编号:1674—3962(2012)09—0006—14
The Development of Construction of Small・Diameter
Vascular Grafts in Vivo
WANG Shufang,ZHENG Wenting,KONG Deling (State Key Laboratory of Medicinal Chemical Biology,College of Life Sciences,Nankai University, Tianjin 30007 1,China)
Abstract:Although there is a growing demand of sinall—diameter vascular grafts for cardiovascular disease.the inci— deuce rate of restenosis caused by vascular grafts remains high.An effective approach to improve the function of small—di— ameter vascular gratis and realize the blood vessel regeneration would be to induce a healing response in vivo for tissue en— gineering.In this article,we summarize the recent research developments on small—diameter vascular grafts,and highlight the main designing ideas and research outcomes in our laborator7.The work includes structural design and fabrication of porous scaffolds,anti—clotting modification,functionalization for endothelial progenitor cells(EPCs)capture,creation of micro—environment for vascular smooth muscle regeneration and angiogenesis.Some directions and problems on future re— search in these areas are also discussed. Key words:vascular gratis;tissue engineering;scaffold preparation;stem cell capture;endothelialization;smooth muscle regeneration;extracellular microenvironments
人造血管的研究与发展
人造血管的研究与发展
孙相博李青山彭桂荣
(燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,中国.秦皇岛066004,燕山大学材料
科学与工程学院高分子材料工程系中国.秦皇岛066004)
摘要:本文主要介绍了人造血管出现以前血管移植的历史,国外人造血管的发展历程,及其
在发展过程中所应用的材料和织造方法。同时分析了我国人造血管的现状以及使用中存在的
主要问题,指出了今后研究的重点。
关键词:人工器官;人造血管;血管移植;历史;发展;现状
0引言
随着科学进步、社会发展,人们越来越关注自己的健康状况以及国家的医疗条件。人们对医学已经不再是一无所知,而是有相当多的了解。相信不少人对“血管”这一专业名词也
有一定的认识,血管就是运输血液的管道。它将血液从心脏导出,血液流遍全身之后再回到
心脏。血管为全身的组织以及肌肉送去营养和氧气,并且将有毒的代谢物运到肝脏进行解毒,
再运到肾脏进行排泄。与血管有关的疾病往往是危及人生命的,当血管由于动脉硬化、老化
或破损等原因而不能正常工作时,需进行血管移植。现代医学的发展,对材料的性能提出了
复杂而严格的多功能要求,金属材料和无机材料难以满足,而合成高分子材料与作为生物体
的天然高分子有着极其相似的化学结构,因而可以合成出医用功能高分子材料,可以部分取
代或全部取代生物体的有关器官,这已从临床和动物试验的实际中得到充分的证明…,因此
我们引入了人造血管的概念,人造血管在血管移植方面发挥着重要的作用。
l国外人造血管的发展
1.1血管移植的历史
时间人物成果
公元前800到600年,SushrutasaIIlhita用沸油粘和血管的方式来治疗出血
公元前二世纪,Refus和Antyllus幢。用结扎线将动脉捆起来的方式止血
古罗马Galen将动脉和静脉区分开来
公元前三世纪,Cosmas和Damien完成了人腿的移植
文艺复兴时期,AmbroisePare用结扎线治疗出血
1759年,L锄bert和Hallowell引入了血管的修复术和连接术
血管移植材料与组织工程
・41 4・ N JIIN ̄2002年4月第23卷(第4蝈)S&fiuanM diva2 J…n .200Z,y 23. 。{
血管移植材料与组织工程
伊海全综述,何延政审校
(泸州医学院附属医院,四川泸州646000)
【关键词】血管移植材料组担工程化血管
【中国分类号】R654 3 【文献标识码】B
血管重建在临床外科中有十分重要的地位,全球
每年大约超过60万人需要各种血管外科手术,大多数
需要合适的血管移植物。血管移植材料(Vascular
graft,VGF)一直是研究的热点,目前主要有生物血
管、高分子合成血管、内皮细胞种植的人工血管、组织
工程化血管(tissue engineering blood vessel,TEBV),
尤其是TEBV,因更接近人体生物血管,有望饵决移植
血管小血管再狭窄的难题而倍受重视
生物血管主要有同种及异种血管两大类。同种
血管如自体大隐静脉(ASV)、胸廓内动脉、颈静脉、头
静脉等。其缺点是来源有限且很难用作各种血管替代;
异种血管如牛、猪的各类血管等,但存在免疫排斥及其
他术后并发症。虽有报道经抗生素灭菌,超低温
(一l 96℃)方法保存的同种异体血管可以降低免疫原
性,以及用低剂量 射线可防止自体静脉移植物内膜
增生及狭窄,但临床应用仍存在较多问题而受到限制。
此外,用人体材料如心包等构建血管材料,也有许多缺
陷。
高分子合成材料血管 常用的是Dacron及
ePTFE人造血管。在临床应用中,重建大中动脉效果
满意,于小动脉(3~4mm),术后常短期闭塞,且吻合
口平滑肌细胞增殖,血液有形成分在管腔内沉积及血
栓形成导致远期通畅率低“ 。由于人工血管投有与生
物体相同的组织,移植后也不能形成富含内皮细胞的
新生内膜层,故目前人工血管虽广泛应用于临床,但不
是理想的血管移植材料。
内皮细胞(endothelial cell,EC)种植的人工血管
血栓形成是人工血管尤其是小血管临床应用的最主
人工血管曾用过哪些材料呢?
人工血管曾用过哪些材料呢?
心血管疾病是危害人类健康的常见疾病之一,比较严重的患者,其主要的和辅助的治疗手段为血管移植,自体血管来源有限。因此,临床上需要大量的人工血管作为移植替代物。人工血管曾用过哪些材料呢?接下来,就带你了解一下吧!
人工血管为细胞的黏附、迁移与增值提供临时支撑环境,需要具备良好的生物相容性,有适宜的降解速度,易加工成多孔结构,并具有合适的孔隙率,有利于细胞的浸润与增值,具有一定的力学性能。加工成人工血管支架后,在体内能够提供支撑作用,能够承受手术过程中的缝合拉力与生物体血压变化,并与天然血管顺应性相匹配。
人造血管的研制开始于20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。随着生物医学工程学和生物材料学的发展,人工血管的研究得到广泛的应用,人工血管材料得到不断更新,主要有天然材料和合成材料。 胶 原
胶原蛋白(Collagen)是细胞外基质(ECM)的主要成分。1986 年,Weinberg 等人首次将胶原凝胶作为人工血管支架在体外构建动脉模拟管状物。胶原有着卓越的生物相容性,可促进细胞黏附,但其力学性能较差,需要通过各种方法进行改性:如紫外交联处理、同其他高分子生物材料混合、在胶原层上种植细胞等方法。
脱 细 胞 基 质
使用同种异体或异种来源的脱细胞基质作为支架材料,是近年来制备工程化组织工程支架材料的最新技术。脱细胞基质材料保留了大部分胞外基质蛋白,如胶原蛋白、弹性蛋白等,同时除去了其免疫原性,在人工血管领域有良好的应用。
膨 体 聚 四 氟 乙 烯 PTFE
膨体PTFE人工血管首先在美国和日本进行动物试验,于1971年人体临床开始实际应用。目前已应用到人体的各部分如:内径1mm-115mm的膨体PTFE人工血管已应用于脑外科手术,内径2mm的人工血管已应用于心脏搭桥手术。膨体PTFE人工血管是有微细的无规小纤维连接着PTFE小结节所形成。这些小纤维间隙充满了空气,拥有50%的气孔结构,而小结节的间隙则为15μm-30μm的连续多孔结构。
