近日,美國480生物醫藥公司的Maria Palasis團隊與哈佛大學及麻省理工學院的研究人員合作,共同在Nature Materials上發表了一篇標題為“The development of bioresorbable composite polymeric implants with high mechanical strength”的文章。在這項工作中,研究人員從聚乙醇酸(PGA)衍生物出發,經編織后用乙交酯-己內酯共聚物(PGCL)覆蓋其表面,再通過交聯形成復合生物支架。覆蓋在高強度PGA衍生物表面的高彈性PGCL橡膠賦予了該體系優異的機械強度。與未經PGCL橡膠包覆的生物支架相比,經PGCL橡膠包覆后的復合生物支架在拉伸、壓縮、彈性等力學測試中表現出更優異的性能,尤其在拉伸性能方面能與金屬復合生物支架媲美。通過調控PGCL橡膠的分支結構、交聯密度和相對分子質量,研究人員進一步提高了該復合生物支架的機械性能。該生物支架在豬股動脈中能被充分吸收。通過將該復合生物支架植入綿羊股動脈,研究人員發現該復合生物支架能將血管撐開的狀態維持12個月,并在18個月后被生物體完全吸收。自膨脹特性和優異的力學性使該復合生物支架適用于生物體內的腔體和管道等軟組織,高強度、高彈性及優異的生物兼容性等特點則使該生物支架尤其適用于動脈血管疾病的治療。
圖1. 常用生物支架所用材料的力學性能對比
圖2. 聚合物基復合生物支架的制備過程及形貌表征
圖3. 兩種PGCL彈性體膜的拉伸性能測試及不同伸長率后的形貌表征
圖4. 組分為10:90/PGCL生物支架在豬髂股動脈中的測試
圖5. 不同組分的聚合物基復合生物支架在體外的加速再吸收測試
圖6. 75:25/PLCL與85:15/PLCL復合生物支架經充分再吸收后的組織學表征
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/nmat5016#addressing-elastic-recoil
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