形状记忆微图形基底的制备及其在血管组织工程中的应用

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1、万方数据本论文得到以下项目资助国家973计划(2012CB933600)子课题生长因子在微纳结构材料中的高活性固载及控释国家自然科学基金(51373138)具有三重形状记忆功能的高分子表面微图案及其与细胞作用机制教育部博士点基金(20120184110029)基于氢键作用的形状记忆高分子表面微结构的研究万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要血管组织工程技术在治疗血管疾病的领域内具有极为广阔的应用前景。近年来所常用的人造血管与机体自身正常血管组织相比，具有较大的缺陷。基于此，我们在本论文中，采用形状记忆聚合物作为基底材料，并在其表面制备微图形，构建了

2、一种平滑肌细胞／内皮细胞共培养的模型。最后将该形状记忆微图形基底制备成组织工程血管支架并植入到兔子的颈动脉中，用以考察其在血液环境中的血管化情况。首先，通过开环聚合，亲电取代反应及紫外光交联制备出c．4armPEG—PCL。通过傅里叶变换红外光谱(FT_IR)及核磁共振氢谱(1H—NMR)证实了4armPEG—PCL—AC的化学结构。通过差式量热扫描仪(Dsc)、X射线衍射(xRD)以及动态力学分析(DMA)，对材料的热性能、结晶性能以及形状记忆性能进行了考察。其结果显示材料具有优异的形状记忆性能，包括高的形状固定率及回复率。且该材料的形状记忆转变温度在正常

3、人体生理温度附近。其次，我们采用热微压印光刻技术在形状记忆聚合物基底表面制各出不同的微图案，分别为同心圆环沟槽以及组合圆沟槽(由同心圆环沟槽与放射状直行沟槽复合所得到的图案)。通过扫描电子显微镜(SEM)的结果验证了该表面微图形同样具有良好的微观形状记忆性能。通过ECs／SMCs的共培养实验考察了细胞的形态及一系列行为的变化情况，结果显示，与平面及静态图形基底相比，该表面微图形结构以及形状记忆性能所赋予其的动态变化过程，对共培养的内皮细胞(ECs)及平滑肌细胞(SMCs)的选择性排布行为起到了更为显著地调控作用。最后，：胯该形状记忆聚合物微图形基底制备成管状

4、的血管支架并植入到新西兰白兔的劲动脉中。在分别植入半个月及一个月的时候将其取出，通过组织学染色及免疫荧光染色对其进行了分析。Masson三色染色的结果显示，形状记忆表面微图形基底(由同心圆沟槽及放射状直形沟槽组成的复合图形)会促进胶原纤维及类血管组织的生成。免疫荧光染色的结果则证实了该组合圆沟槽结构及动态形状记忆过程对新血管在其上的生成起到协同的促进作用。关键词：形状记忆聚合物；微图形；平滑肌细胞；内皮细胞；共培养；血管支架万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractTheapplicationoftissueengineeringtech

5、nologytovascularsurgeryholdsgreatpromiseforimprovingoutcomesinpatientswithvasculardiseases．Currentlyusedsyntheticvasculargraftshavemanylimitationscomparedwithbody’Sownvasculartissues．Inthispaper,wereportamethodforECs／SMCsCO—cultureusingshapememorypolymersubstrateswithconcentricmicr

6、ogrooves．Thentheshapememorymicropattemedsubstrateswerepreparedintotissueengineeringvascularscaffolds，andimplantedintotherabbitcarotidarterytoinvestigatethevascularizationofthevascularscaffoldsinthebloodvessel．Firstly,crosslinkedfourarmpoly(ethyleneglyc01)-poly(￡一caprolactone)一acryl

7、oylchloride(c一4a_rlnPEG—PCL)Waspreparedbyring—openingpolymerization，electrophilicsubstitutivereactionandUV-lightcrosslinking。FT-IRand1H—NMRweredonetodemonstratethechemicalstructureofthe4alq／lPEG—PCL-AC．Thethermalproperties，crystallizationpropertiesandshapememorypropertiesofc一4armPE

8、G-PCLwereanalyzedbydiffere