當下心血管疾病正嚴重影響著全世界數(shù)百萬人的健康，其致死率在各類致命疾病中高居第一。該疾病的主要誘發(fā)因素是血液系統(tǒng)凝血和抗凝血功能障礙而產(chǎn)生動脈和靜脈血栓，其嚴重時，將引發(fā)缺血性卒中、心肌梗死等疾病。因此，抑制血栓形成對于有效降低心腦血管疾病的發(fā)病率和死亡率具有重要意義和價值。抗凝血大分子憑借其優(yōu)異的抗凝性能，在心血管疾病的臨床治療、血液接觸或植入材料、醫(yī)療器械等領域都有著廣泛的應用。
圖1從凝血和抗凝機理、分子特性、應用等方面對抗凝大分子進行展望。
近年來，抗凝大分子在各種研究和實際應用中受到了前所未有的重視。如圖1所示，本文探討了抗凝大分子的基本機理、分子設計到臨床應用等，以及這些抗凝大分子在臨床治療和生物醫(yī)學中的重要應用。同時，對于抗凝血大分子在今后的發(fā)展過程中面臨的多重機遇和挑戰(zhàn)，也針對性地提出了以下幾點展望：
i) 結合相應的抗凝機制設計抗凝大分子。分子設計與抗凝機制相結合，有助于提出更有效的抗凝大分子設計方案，實現(xiàn)預防血栓形成，降低心血管疾病的發(fā)病率和死亡率，達到精準治療的目的。
ii) 選擇適宜的可控/活性聚合方法設計抗凝大分子。結合ATRP、RAFT、NMP、SI-ATRP、活性開環(huán)聚合、活性陰離子聚合、活性陽離子聚合等可控/活性聚合方法優(yōu)點，可選擇合適的聚合方法，用于滿足多樣化的抗凝大分子設計要求。
iii) 探究大分子結構與抗凝血活性的關系。分子結構、分子鏈的長度、磺酸化程度、空間構象等直接影響其與凝血因子的親和力和抗凝活性。這些結構與性能之間的關系可以通過計算模擬和實驗研究相結合的方式進一步探索，獲得更優(yōu)化的抗凝血大分子。
iv) 發(fā)展天然抗凝大分子的純化技術。隨著生物技術的發(fā)展，在未來還需改進分離技術和純化方法，以獲得分子結構更清晰、抗凝機理明確、純度更高的天然大分子，從而豐富抗凝大分子的種類。
v) 創(chuàng)新血液接觸材料的表面修飾方法。現(xiàn)有的植入材料表面抗凝血修飾技術亟待優(yōu)化與提高，以滿足血液接觸和植入領域的應用需求，從而有效應對血液中的各種復雜環(huán)境。
vi) 平衡可植入生物電子的電氣性能和抗凝血性能。隨著植入式生物電子在臨床疾病監(jiān)測、診斷和治療中的廣泛應用，它將成為未來最有潛力的新型醫(yī)療設備。生物電子在滿足電化學性能、微型化、超薄化、透明、可降解等功能的同時，更需要滿足人體血液相容性的要求，尤其是植入后的抗凝性能。
vii) 開發(fā)可應用于更多領域的新型抗凝大分子。目前，可用于生物材料和醫(yī)療器械領域的抗凝大分子僅占其家族的小部分。如何充分發(fā)揮其低毒性、低排異反應、來源廣泛、分子結構和官能團可控的優(yōu)勢，將其投入臨床應用并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，仍存在諸多挑戰(zhàn)。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.macromol.2c02501
冉奮教授課題組主頁：https://www.x-mol.com/groups/ran
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