医学

生物医用材料

赵亮

河南医药大学

冠状动脉旁路移植术，脱细胞血管支架，比伐卢定修饰，小口径血管移植物

心血管疾病的发病率逐年上升。冠状动脉旁路移植术的需求量非常大。脱细胞血管支架，以其天然的血管结构为基础，在临床医学领域展现出了广阔的应用前景。然而，针对其生物相容性和抗凝性能方面的挑战，我们仍需进行深入研究和技术优化，以确保其在临床应用中的稳定性和安全性。本案例拟用比伐卢定对脱细胞的SD大鼠的腹主动脉修饰，以提升其血液相容性和细胞相容性，并将其植入大鼠体内进行体内重塑评价。本案例研究为小口径组织工程血管研发提供了比伐卢定修饰脱细胞血管支架的创新思路，有可能成为小口径血管移植物的潜在临床替代品。本案例根据国家药品监督管理局对三类高性能医疗器械的界定，针对其中小口径人工血管支架长期血液通透性差的选题和研究思路这一关键共性问题，通过对比伐卢定修饰的脱细胞血管支架的选题依据、材料设计、性能评价与工艺研发等各环节工作的论述，以明确小口径人工血管支架的基本内涵与特征，并阐明该类项目选题调研的基本思路及其性能评价研究的基本内容与设计思路。

The incidence of cardiovascular diseases has been increasing progressively on an annual basis. Acellular vascular scaffolds, modeled after the natural vascular structure, have demonstrated broad potential for clinical application. However, due to challenges in biocompatibility and anticoagulant performance, further in-depth research and technical optimization are necessary to ensure their stability and safety in clinical use. This case aims to modify the decellularized abdominal aorta of Sprague-Dawley rats with bivalirudin to enhance blood and cell compatibility, followed by in vivo remodeling evaluation through rat implantation. This case study provides an innovative approach for developing bivalirudin-modified acellular vascular scaffolds for small-diameter tissue-engineered vessels, which may serve as a potential clinical substitute for small-caliber vascular grafts. Based on the classification of high-performance medical devices by the National Drug Administration, this study addresses the common issue of poor long-term blood permeability in small-caliber artificial blood vessel scaffolds. It compares the selection criteria, material design, performance evaluation, and process development of bivalirudin-modified scaffolds to clarify the fundamental characteristics of small-caliber artificial blood vessel scaffolds and the basic principles of topic selection and performance evaluation research for such projects.

生物医用材料的制备与表征

1.鉴于临床治疗心血管疾病的需要，研发新型抗凝人工血管是目前急需解决的重要问题，通过对新型抗凝人工血管的研发，提高学生对人工血管研发进程的关注，体会临床前开发的流程。在教学过程中与研究生专业实践实例相结合，提高教学效果并通过模拟“实训”案例教学，加强研究生对知识理解和应用，使理论与实际紧密结合。 2.指导学生借助药学专业知识，从比伐卢定的药理、药效和理化性能出发，分析案例问题，并通过对前沿知识的学习，结合药物性质与作用效果，将药物引入新的用途，解决实际临床应用中的新问题，实现药物在多项领域中应用。 3.通过学习比伐卢定修饰脱细胞血管支架的制备、理化性能表征、生物力学性能评价、钙含量测定、血液相容性评价、细胞相容性测定、体内移植实验等，指导学生应用药物修饰脱细胞支架制备及材料性能评价技术解决实际问题。 4.通过多项体外及体内实验评估并综合分析各项实验结果，验证比伐卢定修饰血管支架的抗凝效果，指导学生对解决问题的效果进行有效的评估。本教学案例侧重引导研究生建立自主思考和创新能力，提高分析问题和解决问题能力，增强推理能力和反思水平。 5.本案例根据学科进展及实际教学不断优化教学内容，使生物医学材料的制备与表征课程更加具有实用性和可操作性。基本框架包括选取典型材料分析，创设实验场景，引导研究生提出具体实验问题，并在老师的指导下自主寻求解决问题的方法。

教师提前备齐实物支架、挂图、记录单；学生课前阅读案例、组队下载3篇文献、完成安全培训；实验室预检仪器、备齐大鼠主动脉与比伐卢定等试剂，动物伦理已批，现场配齐应急与灭菌设施。

1.除了比伐卢定，还有哪些修饰方法可以增强血管支架的抗凝血性能？与比伐卢定相比的优缺点是什么？请举例说明。 2.小口径人工血管应用于临床前还需要解决哪些难点？

活化部分凝血活酶时间（APTT）指将血浆与适量的氯化钙和部分凝血活酶试剂进行反应，到发生凝固时所需要的时间。凝血酶时间（TT）是指将一定量的活性凝血酶加入到血浆中，直至产生纤维蛋白凝块所需要的时间。APTT和TT值越高，表明血管支架的促凝血能力越强。当把溶血剂添加到稀释血液中，红细胞会发生破裂并且将血红蛋白释放出来，而血红蛋白同溶血剂中的特定成分结合之后，将会产生一种血红蛋白衍生物，于特定的波长下完成比色操作，可以进行分析来测定溶血率。在去钙离子的抗凝血浆中，添加一定的钙离子，血浆就会产生凝固现象，凝固所经历的时间即为血浆复钙化时间。