无损修饰的含有活细胞的血管替代物及制备方法技术

本发明专利技术属于组织工程领域，具体涉及一种无损修饰的含有活细胞的血管替代物及其制备方法。无损修饰的含有活细胞的血管替代物包括含有活细胞的血管以及通过两亲性分子结合在所述的含有活细胞的血管PBs上的抗凝分子和/或促进内皮化分子；所述的两亲性分子为含有末端官能团的聚乙二醇

【技术实现步骤摘要】
无损修饰的含有活细胞的血管替代物及制备方法


[0001]本专利技术属于组织工程领域，具体涉及一种无损修饰的含有活细胞的血管替代物及其制备方法。

技术介绍

[0002]心血管疾病是全球范围内死亡的首要原因。心血管疾病患病率仍处于持续上升阶段，造成了巨大的健康与经济负担，形成了严重的公共卫生问题。
[0003]血管置换手术是治疗血管严重狭窄和血管病变的有效手段，目前国内临床应用的血管移植材料主要为自体血管和人工血管。自体血管是最为理想的血管替代品，但自体血管的使用常常由于自身系统性血管疾病的存在、血管口径不匹配或能够获取的血管长度不足等问题而受到限制。临床上已经有可以使用的由高分子材料制成人工血管，如聚苯二甲酸乙二醇酯和膨体聚四氟乙烯临床表现良好，可保持较高的长期通畅率较高。但是，以上血管替代物缺乏组织再生性能，且材料与宿主整合能力差，当应用在心脏搭桥、膝关节以下或外周血管搭桥手术中时，由于这些部位的血管多处于高张力、低血流的特殊状态，体内植入后容易出现血栓、内膜增生、感染等问题导致移植失败。严重影响了临床治疗效果。因此，研究和开发一种新型可替代天然动脉的人工血管替代物，以满足临床需求，具有重要的现实意义。
[0004]利用机体对外来植入物自发的免疫包裹反应，可以有效的构建体内组织工程人工血管，这种由自体细胞和胞外基质(ECM)组成的血管替代物具有良好的生物相容性，但力学性能欠佳，无法有效维持管状形态。而在先前研究中我们利用人工聚合物材料在硅胶管表面制备纤维骨架，将纤维骨架连同硅胶管一同作为模板埋植在动物皮下，形成组织包裹，由此方法制备的纤维增强型组织工程血管(PBs)力学性能显著改善，同时展现了优良的血管再生能力，能够促进宿主和血管替代物的快速整合，快速实现血管功能，是受损或病变血管替代物的良好选择。但即便是这种相容性和再生能力十分良好的组织工程血管，由于其内层缺乏具有功能的血管内皮细胞，急性血栓的形成也是其难以避免的缺点。此外，由于国内器官捐献数量逐年增加，同种异体血管也成为血管重建的重要选择，常用于大血管感染性病变或缺乏自体血管的中小血管疾病等。然而，利用传统冻存的方式保存的血管组织，在冷冻过程中往往会由于细胞冰晶损伤等因素造成内皮细胞功能受损或丢失，导致血管移植通畅率降低。
[0005]小口径血管替代物植入体内后多处于高张力、低血流的特殊状态，极易发生急性血栓和内膜增生，进而导致移植失败。在血管材料表面修饰抗凝药物或促内皮化多肽，能够有效地提高血管材料通畅率，促进内皮化进程。体内工程化人工血管以及同种异体血管主要是由活细胞和ECM构成，常规用于血管替材料的表面修饰方法往往涉及高温加热、有机溶剂与化学催化剂的使用，反应条件剧烈，会引起细胞凋亡和ECM失活，不适于用于修饰体内工程化人工血管。因此，如何在保证细胞活力与ECM活性的前提下，利用无损的修饰手段，对含有活细胞血管替代物进行功能修饰，使其具有抗凝血或促内皮化的功能，提高血管替代
物的长期通畅率，实现血管组织的完全再生具有重要的科学意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种无损修饰的含有活细胞的血管替代物及其制备方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种无损修饰的含有活细胞的血管替代物，包括含有活细胞的血管替代物以及通过两亲性分子修饰在所述的含有活细胞的血管替代物上的抗凝分子和/ 或促进内皮化分子；所述的两亲性分子为含有末端官能团的聚乙二醇
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磷脂DP。
[0009]所述的聚乙二醇
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磷脂DP为十四酰基磷脂酰乙醇胺
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聚乙二醇DMPE
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PEG、十六酰基磷脂酰乙醇胺
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聚乙二醇DPPE
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PEG、十八酰基磷脂酰乙醇胺
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聚乙二醇 DSPE
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PEG中的一种，末端官能团为氨基、羧基、马来酰亚胺、炔基、叠氮中的一种。
[0010]与两亲性分子结合抗凝分子和与两亲性分子结合促进内皮化分子对含有活细胞的血管替代物进行无损修饰的摩尔比为1:1
‑
1:2。
[0011]优选的，与两亲性分子结合抗凝分子和与两亲性分子结合促进内皮化分子对含有活细胞的血管替代物进行无损修饰的摩尔比为1:1。
[0012]所述的抗凝分子为水蛭素、比伐卢定、或者肝素中的一种；所述的促内皮化分子为TPS多肽、YIGSR多肽、CD34抗体、VEGFR
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2抗体、NO缓释分子、有机硒SeCA中的一种。
[0013]本专利技术还包括一种所述的无损修饰的含有活细胞的血管替代物的制备方法，采用下述步骤：
[0014]将两亲性分子结合抗凝分子和/或促进内皮化分子制成带有功能基团的DP 粉末，将DP粉末溶于生理盐水，制备成5
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20μM的DP
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功能分子溶液；将DP
‑ꢀ
功能分子溶液添加到含有活细胞的血管的管腔中；室温下孵育1
‑
15min后，用生理盐水冲洗三次即得。
[0015]优选的DP
‑
功能分子溶液的修饰浓度应为15μM；修饰时间为10min。
[0016]所述含有活细胞的血管为同种异体静脉血管、同种异体动脉血管、体内组织工程血管、体内组织工程血管、纤维增强型体内组织工程血管中的一种。
[0017]所述的活细胞为内皮细胞、干/祖细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞、干/祖细胞分化的内皮细胞、干/祖细胞分化的平滑肌细胞、巨噬细胞、肌成纤维细胞中的至少一种。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术将功能性分子(抗凝分子和/或促进内皮化分子)与两亲性分子结合，利用两亲性分子与血管替代物中活细胞细胞膜之间的疏水相互作用嵌入细胞表面，从而将功能性分子修饰在带有活细胞的血管替代物上，从而提供一种可用于含有活细胞血管替代物的无损功能修饰方法及具有抗凝或促进内皮化功能的活性血管代替物，所得产品能够用于血管移植和搭桥手术，解决现有人工血管植入体内后易出现血栓、内皮再生差、远期通畅率低的问题，还可以用于组织工程血管研究。
附图说明
[0020]图1为不同浓度DP
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Cy7对PB修饰的影响图。(A)不同浓度DP
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Cy7或P
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Cy7修饰PB的代表性荧光图像。(B)平均荧光强度定量。
[0021]图2为不同修饰时间对PB修饰的影响图。(A)15μMDP
‑
Cy7或P
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Cy7对PB修饰不同时间后的代表性荧光图像。(B)荧光强度定量分析。
[0022]图3为不同比例DPT/DPB修饰后PBs的细胞活力图。
[0023]图4为不同比例DPT/DPB修饰PBs的血液相容性图。(A)不同比例DPT/DPB修饰 PBs内腔兔半体内动静脉分流实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无损修饰的含有活细胞的血管替代物，其特征在于，包括含有活细胞的血管替代物以及通过两亲性分子修饰在所述的含有活细胞的血管替代物上的抗凝分子和/或促进内皮化分子；所述的两亲性分子为含有末端官能团的聚乙二醇
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磷脂DP。2.根据权利要求1所述的无损修饰的含有活细胞的血管替代物，其特征在于，所述的聚乙二醇
‑
磷脂DP为十四酰基磷脂酰乙醇胺
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聚乙二醇DMPE
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PEG、十六酰基磷脂酰乙醇胺
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聚乙二醇DPPE
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PEG、十八酰基磷脂酰乙醇胺
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聚乙二醇DSPE
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PEG中的一种；末端官能团为氨基、羧基、马来酰亚胺、炔基、叠氮中的一种。3.根据权利要求1所述的无损修饰的含有活细胞的血管替代物，其特征在于，与两亲性分子结合抗凝分子和与两亲性分子结合促进内皮化分子对含有活细胞的血管替代物进行无损修饰的摩尔比为1:1
‑
1:2。4.根据权利要求1所述的无损修饰的含有活细胞的血管替代物，其特征在于，所述的抗凝分子为水蛭素、比伐卢定、或者肝素中的一种；所述的促内皮化分子为TPS多肽、YIGSR多肽、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王恺，闫泓雨，孔德领，司江华，程曲汉，张钰文，万烨，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：