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  西南交通大學材料先進技術教育部重點實驗室黃楠教授介紹，我國有200多萬終末期腎病（ESRD）患者，但僅34萬（15%）接受透析，而世界平均接受治療率37%，歐美更高達75%，因此我國透析還有待大力發展。

西南交通大學黃楠教授

  血液凈化凝血相關影響因素對血液凈化患者，影響凝血的因素包括患者狀態、抗凝藥物和透析器人工表面狀態。尿毒癥患者存在凝血活性亢進、繼發性纖溶活性增強以及血小板活化。血液透析中，為保持良好體外循環狀態、預防因體外循環誘發的凝血活化導致的機體合并血栓性疾病的危險以及減少血液細胞與透析膜接觸誘發的炎癥反應，需應用抗凝劑治療，在選擇抗凝方案前要考慮患者的出血風險、血栓栓塞疾病風險以及炎癥狀態。血液透析常用的抗凝藥物包括普通肝素、低分子肝素、枸櫞酸鈉、阿加曲班或無抗凝劑。不使用抗凝劑的透析（無肝素透析）以及普通肝素或低分子肝素（LMWH）抗凝在應用方面均存在局限性，至今為止并無理想的抗凝藥物出現。血液凈化中血液大面積與人工材料表面接觸，透析器面積達到10~20平方米，因此透析器人工表面狀態是影響凝血的一個重要因素。

  生物材料表面抗凝血改性方法生物材料表面抗凝血改性方法包括：表面形貌與生物相容性；生物醫用材料表面修飾；等離子體表面改性；等離子體注入表面改性；表面涂層與薄膜合成法；自組裝分子單層。

聚乙二醇表面固定

  抗污生物材料表面是指抗蛋白質吸附或細胞粘附的表面，其更為廣泛的定義是抗蛋白質表面和“隱蔽”表面，如聚乙二醇（PEG）-聚甲基丙烯羥乙酯親水性聚合物接枝到材料表面形成聚合物分子刷，提高生物材料表面的親水性，減少其與蛋白質和細胞相互結合的最常用方法。不同分子量PEG固定在材料表面的纖維蛋白原吸附量不同。

肝素表面固定

  肝素是一種酸性黏多糖，是一種有效的抗凝血物質。肝素化即肝素或其衍生物在材料上的固定化。直接利用肝素的最簡單方法就是把肝素摻和到高分子材料中，但有較多肝素被包埋在材料內部不能發揮作用，在和血液接觸的過程中，又容易由于在血液中的溶解而流失。肝素可通過離子交換反應、功能基團反應(-OH、-NH)固定在高分子材料表面，對于那些化學上惰性的高分子材料，肝素則可以通過第三種物質的媒介作用而與它們結合起來。

  （1）固定在金屬表面：靜電吸附在PPAam涂層的肝素在不同的pH值（5~7）區間均保持良好的生物活性，延長APTT時間，減少Fg吸附和激活，減少血小板黏附和激活；且細胞培養發現，Hep-PPAam顯著減少人臍動脈平滑肌細胞（HUASMC）的黏附和增殖，增加內皮細胞（EC）增殖和EC活細胞比率，增加NO和PGI2釋放。體內試驗顯示，肝素功能化表面可以有效抑制血栓形成，并促進內皮細胞的募集、黏附、增殖和遷移，因此可以實現快速再內皮化。

  （2）固定在高分子表面：聚氨酯抗凝血表面改性（圖1），PU-PEG-Hep顯著減少血小板的黏附行為。

圖1. 血漿接枝聚氨酯（PU）的血小板黏附行為

仿細胞膜結構表面

  構建方法分為物理和化學兩大類，MPC接枝聚合已成為高分子生物材料表面改性、獲取高表面密度的鍵合磷酰膽堿基團的有效方法。與溶液均相聚合不同，表面接枝聚合反應要求材料表面存在可引發聚合的組分，在化學反應、UV照射、臭處理、γ2輻射等作用下進行。與PET相比，MPC表面改性PET顯著減少維蛋白原激活，延長部分凝血活酶時間。

功能仿生表面

  多功能表面改性的植入、介入器械表面仿生涂層核心技術是能夠催化釋放NO的表面仿生涂層，且NO釋放可精確控制，長期穩定可靠。研究顯示，在SNAP補充組，SeDPA-PPAam和SeDPA-PPAam3所致NO釋放致使血小板黏附和激活以及SMC黏附顯著受抑制，而這被認為與NO所致血小板和SMC cGMP合成增加有關；NO釋放還有益于EC的黏附、擴展和遷移（圖2）。

圖2. 內皮細胞遷移行為

  表面改性能夠顯著提高生物材料的抗凝血性能；至今為止在血液透析材料領域抗凝血表面改性尚未實現應用；NO釋放表面可能是一個好的解決方案。

臨床應用

  黃楠教授團隊開發的新型血管支架在深圳金瑞凱利公司實現了應用轉化，臨床應用已經超過5萬例。臨床試驗顯示，該支架540天晚期血栓和心源性死亡以及5年心源性死亡及支架內血栓發生率均為0，晚期血栓率方面優于國內外主要的藥物洗脫支架，提示該血管支架是國際上第一個可完全避免致命的晚期血栓并發癥的血管支架。另外，團隊與中國航天研究院合作開發的磁懸浮人工心臟輔助泵得到美國“生物材料與生物醫學工程百科全書”的肯定評價。