医用高分子材料抗凝血表面构建策略及研究进展
2021-04-10施德安石恒冲
功能高分子学报 2021年2期
栾 轲,班 雨,施德安,石恒冲
(1.湖北大学材料科学与工程学院,高分子材料湖北省重点实验室,武汉 430062;2.中国科学院长春应用化学研究所,高分子物理与化学国家重点实验室,长春 130022)
在医学领域中,医用高分子材料及医疗器械主要用于诊断和治疗,每天有成千上万的病人使用血液接触类器械,如血液透析循环管路、中心静脉导管、心脏支架、血管移植物、心脏瓣膜等[1]。该类器械直接与血液接触时会发生一系列反应,血浆蛋白首先会瞬间在材料表面吸附形成血浆蛋白,然后血小板会在血浆蛋白表面黏附、聚集,进而使血小板激活、凝血级联及补体激活,最终导致血栓形成[2]。据美国食品药品管理局(FDA)统计,2016年美国此类医疗器械的市场销售额约为90亿美元,但在心脏支架的使用过程中由于血栓形成导致的死亡率高达80%,严重威胁着人类的健康及生命安全[3]。临床上,通常需要口服抗血小板药物或抗凝剂来抑制器械表面血栓形成,但同时会增加出血的风险。因此,在材料/器械表面设计及构建安全和有效的抗凝血表面至关重要。
本文概述了高分子材料/器械表面凝血和血栓形成的过程及相关机制,并总结了目前常见的4种抗凝血表面构建策略,主要有生物惰性涂层、生物活性涂层、具有内皮(EC)特异性生长因子的表面涂层和复合抗凝涂层,同时展望了未来材料/器械抗凝血表面构建的发展趋势[4]。
1 凝血机理及血栓形成
血液接触类医疗器械接触血液时,血浆蛋白会在几秒钟内吸附到材料/器械表面,并与血小板上的糖蛋白受体结合,导致血小板活化、凝血级联以及补体激活,最终形成血栓[5],从而导致器械失效。……
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