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1、复旦大学 博士学位论文 完全可降解聚L-乳酸的生物相容性及其用于冠脉支架的实验研 究 姓名：吴轶喆 申请学位级别：博士 专业：心血管内科（临床型） 指导教师：钱菊英 2012-04-02 复旦大学博士学位论文完全可降解聚L 乳酸的生物相容性及其用于冠脉支架的实验研究 论文题目： 完全可降解聚L - - 孚L 酸的生物相容性及其 用于冠脉支架的实验研究 第一部分 完全可降解聚L 乳酸的生物相容性研究 摘要 研究背景 支架涂层对支架内血栓( s t e n tt h r o m b o s i s ，S T ) 有重要影响。当前F D A 批准 的药物洗脱支架( d r u ge l u t 吨s
2、 t e n t ，D E S ) 均采用了不可降解的永久聚合物涂层， 可能导致血管壁慢性炎症。聚L 乳酸( p o l y L 1 a c t i ca c i d ，P L L A ) 涂覆于金属支 架表面作为支架涂层，植入冠脉内后可在一定时间后完全降解。壳聚糖肝素层 层自组装( c h i t o s a n h e p a r i nl a y e r - b y - l a y e rs e l fa s s e m b l y , C HL B L ) 涂层具有促进 内皮修复的作用。 研究目的 评价乙烯- 醋酸乙烯共聚物( p o l y e t h y l e n e C O v
3、 i n y la c e t a t e ，P E V A ) 、N 甲基丙 烯酸正丁酯( p o l y n - b u t y lm e t h a c r y l a t e ，P M B A ) 、P L L A 、C HL B L 和亚乙烯基氟 化物+ 六氟丙烯( p o l y - v i n y l i d e n ef l u o r i d e ，P V D F + h e x a f l u o r o p r o p y l e n e ，H F P ) 等涂 层的血液相容性和细胞相容性。 研究方法 制备P E V A 、P B M A 、P L L A 、C HL B
4、 L 及P V D F + H F P 等涂层，并采用空白 玻璃皿( B L A N K ) 作为对照。血液相容性评价方法：( 1 ) 抽取健康志愿者静脉 全血，与不同涂层于3 7 。C 培养箱内孵育2 h 离心去血浆，上机检测凝血功能( 凝 血酶原时间，P T 和活化部分凝血活酶时间，A P T T ) 。( 2 ) 抽取健康志愿者静脉 复旦大学博士学位论文 完全可降解聚L 乳酸的生物相容性及其用于冠脉支架的实验研究 全血，轻离心后得上层富含血小板的血浆( p l a t e l e tr i c hp l a s m a , P R P ) 。计数每 m l P R P 中的血小板数( X
5、 ) 。将该P I 冲与不同涂层于3 7 。C 培养箱内分别孵育3 0 m i n 、 6 0 m i n 和1 2 0 m i n 后，吸除玻璃皿内的液体，计数吸出液内的血小板数( Y ) 。不 I ，1 ， 同涂层在不同时间点的血小板粘附率定义为兰；1 0 0 。细胞相容性评价方 Z 法：取人动脉平滑肌细胞( s m o o t hm u s c l ec e l l ，S M C ) 和人脐静脉内皮细胞( h u m a n u n b i l i c a lv e i ne n d o t h e l i a lc e l l ，H U V E C ) 分别与不同涂层于3 7 、5 C
6、 0 2 培养箱 内共培养。第1 、3 、7 天倒置显微镜观察细胞生长情况，并通过计算机软件( L e i c a Q w i nv 3 ) 计算细胞覆盖率。 研究结果 血液相容性研究结果：各组涂层对P T 无影响( P = - 0 3 3 4 ) ，测定值在2 2 2 5 s 之间。各组A P T T 测定值均较B L A N K 组有轻度延长，其中C HL B L 组A P T T 测定值为1 4 7 0 7 1 6 9 s ，显著高于另外5 组( 尸 昧 葚 睁 昧 岛 黔 H 哥嗲到礤靖溯L塑醪昂恃盏蚜霹滔牲J目3咄戳买褂糙器料姆章斟 复旦大学博士学位论文 完全可降解聚L 乳酸的生物相
7、容性及其用于冠脉支架的实验研究 组明显高于后三组( P 3 士 不同涂层与H U V E C 共培养第1 、3 、7 天时H U V E C 覆盖率 一壬 七 一 一 一 一l 。 七 T T J - 上 士 士 七 鏖 壬 七 落I 口P E V A 口P B M A 口P L L A 口C H L B L 口P V D F + H F P 口B I 。A N K 图7 ：不同涂层与H U V E C 共培养第1 、3 、7 天时H U V E C 覆盖率。( 具体数据及统计学差 异描述见正文) 讨论 本研究的主要发现：( 1 ) 体外凝血功能检测发现P E V A 、P B M A 、P
8、L L A 、 C HL B L 、P V D F + H F P 等涂层对P T 几乎无影响，且不存在组间差异。C HL B L 涂层因含有抗凝药物肝素而明显延长A P T T ，P E V A 、P B M A 、P L L A 、P V D F + H F P 等涂层轻度延长A P T T 。( 2 ) 体外血小板粘附率检测发现，随着观察时间延长， 各组涂层( P V D F + H F P 组除外) 血小板粘附率均有不同程度的升高。总体来讲 P E V A 和P B M A 在随访过程中具有相对较高的血小板粘附率，高于空白对照组。 而P L L A 和C HL B L 血小板粘附率相对
9、较低，低于或接近空白对照组。 P V D F + H F P 虽6 0 m i n 时血小板粘附率较高，但至1 2 0 m i n 时血小板粘附率明显降 低，甚至低于空白对照水平。( 3 ) S M C 和H U V E C 在各组涂层表明均能良好生 、l| -17- 一r II_ ? | | 复旦大学博士学位论文 完全可降解聚L 乳酸的生物相容性及其用于冠脉支架的实验研究 长，提示各组涂层均具有良好的细胞相容性。( 4 ) S M C 培养结果显示，随着观 察时间延长，各玻璃皿内S M C 数量明显增多，S M C 覆盖率明显上升。随访过程 中P E V A 和P B M A 组S M C
10、覆盖率始终高于P L L A 和P V D F + H F P 组。C HL B L 组S M C 覆盖率在早期( 第1 、3 天) 低于P E V A 和P B M A 组，后期( 第7 天) 则与之接近。( 5 ) H U V E C 培养结果显示，随着观察时间延长，各玻璃皿内H 1 J v E C 数量明显增多，H U V E C 覆盖率明显上升。随访过程中C HL B L 和P V D F + H F P 组H U V E C 覆盖率始终高于P E V A 和P B M A 组，且第7 天时C HL B L 组具有最 高的细胞覆盖率。P L L A 组H U V E C 覆盖率在第3
11、、7 天时虽低于C HL B L 和 P V D F + H F P 组，但高于P E V A 和P B M A 组。 药物洗脱支架( D E S ) 集预防经皮球囊血管成形术( p e r c u t a n e o u st r a n s l u m i n a l c o r o n a r ya n g i o p l a s t y , P T C A ) 后即刻弹性回缩、负性血管重构及再狭窄等功能于一 身，自2 0 0 2 年问世以来即成为P C I 的首选 1 7 2 1 。目前F D A 批准的商业化D E S 毫无例外均采用了不可降解的永久聚合物涂层，包括C y p h e
12、 r 支架的P E V A P B M A 涂层、T A X U SL i b e r t 6 支架的聚苯乙烯异丁烯涂层以及E n d e a v o r 支架的交联甲 S l e n t C o m p , n yP o l y m e r M a t r i xC o m p o s i t i o n c y p h a “ C o r d i s P o l y ( e 血y t e a e - , ：o - v i n y la c e t a t e ) C P E V A ) + P o I ，_ ( n 南l 唧n K 衄K f 蜘k ) 娜M A ) 1 h m b 髟T a
13、 w ，L i b e r t e *B o s t o f l 瓢i m t i & P o l y ( s t y m a e - b l o c k - i s d a u g , , l c n c - b l o e k , , t y r m e ) t s s ： X i a 雌c V o A b b o t tV a s 砌” P o l y ( v l a y l i d e a ef l u o r k k - e o h c 轴n 1 螂啊呻。p y I 柏c ) ( F V D F - H F P ) P r o B l u s I B o s t o nS d m t
14、 i f i c P o l y ( , & r y l i O x a c 丑啪f i d H o 妊轴如。f 。惮。蚓【瓤时胛F m F P ) E 丑d v o 产M e d t r o I t i c M e t h a e r y l a t e dp h o s p h o l T I c h o l i a e - b a s e d ( P C ( e r o s s - l i a k e d ) l e n m R “o h n e lM c d n o a i e P o l y ( b m y l m c t h a e a y l a t c - c o - v i
15、a y la c e t a t e l C 1 0 “P o b ( h e x y l m c t h a c w h t e - e e - , - i n y l p y m o f i 姚A p p r o v a lv m a i 雌 d o a e - e o - , 抽v la c e t a t e ) ( - 0 9 “ 3 + P o l y ( v i a y lp y n | o l i d o n e ) ( P V P ) 图8 ：目前F D A 已批准的D E S 所采用的支架涂层。( 引自P a r k e rT ，e ta 1 C u r tP h a r
16、mD e s , 2 0 1 0 , 1 6 ：3 9 7 8 3 9 8 8 ) S t e m C o m p a n yP o b m e r l h u gM a t r i xC o m p o s i t i o n S 协恤s B i o M a l n x mB j o s o f sD L - p 】0 蛐划地郴A 9( E M a P z E p i t o l m T M E l i x a t P o l y e s t e r m l ! , , o l i m u s 删瓢a l G e n D u O r b u s N e i c h S y a B i o s y s “f S i 口l 枷a n h C 1 ) - 3 4 H HT r i a l 蜘u a B T MS a h a i a n a n dD L p L A 濑c l l t a x e l旺M a
