[发明专利]一种体内快速再细胞化组织工程血管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种体内快速再细胞化组织工程血管及其制备方法，包括：将聚乙醇酸和聚乙二醇溶解于有机溶剂中制备成纺丝液，按照一定比例静电纺丝制备得到特殊管壁结构的管状聚合物复合支架，管壁支架外侧纤维含有更高比例聚乙二醇；将种子细胞种植于所述特殊管壁结构的管状聚合物支架，在一定培养条件下模拟机体动脉搏动流条件灌流培养3周~3月；将所得到的工程血管利用脱细胞方法脱去管壁细胞成分，获得由仿生结构的细胞外基质构成的组织工程血管。本发明的组织工程血管有特殊仿生细胞外基质的三维结构，能实现植入体内快速再细胞化，在体内原位重构新生血管，提升血管性能，满足临床“即需即用”要求。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，更具体地，涉及一种体内快速再细胞化组织工程血管及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展和人类生活水平的提高，心血管疾病已经成为危害人类健康的第一死亡原因，其中小口径人工血管（内径小于6mm）的临床需求日益增加。目前，我国每年周围动脉疾病手术约87万例，美国每年周围动脉疾病手术则超过10万例；我国每年血管外伤手术15万例，美国每年血管外伤手术7.3万例；我国每年冠脉搭桥手术超过5万例，未来十年将达到每年15万例，美国每年冠脉搭桥手术50万例，每位患者平均需要桥血管约2.5根，由于自体静脉移植物需手术获取，常易导致患者手术时间延长、移植物切口感染、ICU时间延长，许多患者大隐静脉不能满足临床要求。全球每年约有超过350万例患者进行血液透析，每位患者需要安全且可重复使用的动静脉（AV）通道作为透析通路。中国血液透析病例信息登记系统(CNRDS)显示血液透析率逐年增加(13~14%/年)，我国现有慢性肾功能不全患者超过1.2亿，2020年注册慢性透析患者超过80万例，预计2030年将超过230万例，其中使用动静脉造瘘患者占87%，中心静脉置管占10%，人工血管通路约占1%；美国的慢性血透患者每年约60万例，其中使用动静脉造瘘的患者占65%，中心静脉置管占15%，人工血管通路占20%，且人工血管通路使用有增加趋势。行动静脉造瘘术的患者需等待3~6月后动静脉瘘才能作为透析通路使用，但其中约三分之一到一半患者动静脉瘘在等待3-6月后无法使用，且该通路易感染、易血栓形成或形成动脉瘤而衰败临床无法使用；中心静脉置管只能作为临时透析通路使用，病人年感染率达200%；传统膨体聚四氟乙烯（ePTFE）人工血管易感染，2年再次通畅率约50%，5年通畅率极低。

现有商业化小口径人工血管（如特氟龙、聚氨酯、同种异体或异种异体来源脱细胞血管）通畅率低、易形成血栓、感染而影响临床效果，主要原因是管壁无法有效再细胞化包括内皮化和管壁血管平滑肌细胞再细胞化，因此临床急需研发性能优异、可临床转化的小口径人工血管。

传统组织工程技术构建小口径组织工程血管移植物(tissue engineeringvascular graft, TEVG)需数月，制备费用高昂，人体内使用的安全性尚不确定，还需特殊方法贮存、运送直至手术，故该技术不适合临床推广应用。原位组织工程技术是将组织工程血管直接植入体内，招募内源性细胞原位再生血管，从而避免传统组织工程技术中体外细胞分离、培养、细胞-支架复合等一系列复杂过程，且满足临床“即需即用”，临床推广将具有极大优势。但目前原位组织工程研发存在明显不足，如血管内皮化不足导致血栓形成，管壁血管平滑肌细胞再细胞化不充分导致感染或动脉瘤形成等，远期通畅率不高，严重制约临床转化。

发明内容

针对现有技术存在的人造血管管壁无法再细胞化或再细胞化缓慢、通畅率低、易感染、衰败率高等缺陷，本发明提供了一种体内快速再细胞化组织工程血管及其制备方法，其利用生物材料改性技术并结合组织工程仿生技术，显著增强种子细胞在可降解支架材料上粘附、生长和增殖，培养过程中可降解聚合物复合支架完全降解，缩短培养周期，并通过脱细胞技术，获得脱细胞基质组织工程血管，具有特殊仿生细胞外基质3D结构，该仿生细胞外基质结构允许血管植入体内实现体内快速再细胞化，在体内原位重构新生血管，提升血管性能，满足临床“即需即用”要求，推动临床转化。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种体内快速再细胞化组织工程血管的制备方法，包括: