细菌纳米纤维素/聚多巴胺复合管作为小口径人工血管的潜力

作者：刘亮; 胡高铨; 韦昭; 陈琳; 洪枫^*

来源：中国组织工程研究, 2022, 26(22): 3535-3542.

• 生物材料
• 人工血管
• 细菌纳米纤维素
• 聚多巴胺
• 血液相容性
• 细胞相容性
• 组织工程

背景:临床应用上缺乏小口径(<6 mm)人工血管。目的:探究细菌纳米纤维素/聚多巴胺(bacterial nanocellulose/polydopamine,BNC/PDA)复合管用于小口径人工血管的潜力。方法:通过外硅胶管反应器制备细菌纳米纤维素小口径人工血管,将经纯化的纤维素管浸渍在不同质量浓度(0.1,0.5,1.0,1.5,2.0 g/L)的多巴胺溶液中进行自聚合反应,制备BNC/PDA复合管,表征细菌纳米纤维素管与BNC/PDA复合管的微观结构、红外光谱、密度、持水量、水渗透量、爆破和缝合强度、轴向力学性能及血液和细胞相容性等性质。结果与结论:(1)场发射扫描电镜显示,所有管的内表面是由纳米纤维搭建的3D网络结构,纤维分布均匀、结构致密,随着多巴胺质量浓度的增加,人工血管的纤维直径增大。(2)随着多巴胺质量浓度的增加,人工血管的密度、爆破和缝合强度及轴向力学性能增大,水渗透量和持水量减小。(3)溶血率与血小板黏附实验结果显示,细菌纳米纤维素管和BNC/PDA复合管的溶血率均为不溶血等级,复合管比细菌纳米纤维素管较少黏附血小板;全血凝固实验结果显示,复合管较细菌纳米纤维素管有较强的促凝血性能。(4)CCK-8实验结果显示,与单纯的细菌纳米纤维素相比,BNC/PDA-0.1复合管可促进人脐静脉内皮细胞的增殖,其余4种复合管抑制了细胞的增殖,并且BNC/PDA-1.5与BNC/PDA-2.0复合管表现出明显的细胞毒性;钙黄绿素荧光染色结果显示,细菌纳米纤维素管及BNC/PDA-0.1、BNC/PDA-0.5、BNC/PDA-1.0复合管表面的细胞可持续增殖,其中BNC/PDA-0.1复合管表面的细胞数量多于细菌纳米纤维素管。(5)结果表明,BNC/PDA复合管应用于小口径人工血管有一定的潜力,且后续可进一步接枝活性大分子实现功能化。

• 单位
  生物工程学院; 东华大学