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  心血管疾病作為全球的頭號死因，每年導致死亡人數超過1700萬；支架植入術作為心血管疾病治療的主要手段之一，全球臨床年植入量達400萬支，挽救了眾多患者的生命；然而，臨床應用的血管支架依然面臨著兩大并發癥，再狹窄和晚期血栓。而導致支架臨床并發癥的根本原因在于，臨床使用的支架如裸金屬支架和藥物洗脫支架（DES）不僅不能同時滿足其在抗凝、抑制平滑肌細胞增殖和促進內皮再生等的多重功能需求，有甚者在功能實現上存在相互制約的矛盾。如DES，其釋放的藥物（主要為紫杉醇、雷帕霉素及其衍生物，而該類藥物是抗癌藥物）“敵我不分”在抑制平滑肌細胞增殖的同時也抑制內皮細胞得生長，大大延遲了內皮化進程，增加了晚期血栓的發生風險。內皮細胞層不僅是最好的天然抗凝血表面，而且在維持整個心血管系統正常運作中發揮著至關重要的功能。而內皮細胞層功能的發揮很大程度上依賴于其持續釋放的一氧化氮（NO）。這是由于NO具有多重生理功能，如：抑制血小板粘附/激活、抑制平滑肌細胞增殖、抗炎、預防動脈粥樣硬化發生及促進受損內皮組織修復等。因此，在支架表面實現仿生天然內皮細胞層長期、穩定、持續釋放NO功能，有望成為降低/解決支架臨床并發癥。

  截至目前，基于產生NO的材料設計主要歸納為NO-釋放型和NO-催化型兩大類。NO-釋放型材料由于NO釋放持續性較差且不穩定，限制了其在血管支架上的應用。NO-催化型材料，因其具有持續催化內源性供體亞硝基硫醇（RSNO）釋放NO而自身不被消耗的特點，成為理想化的支架表面改性材料。然而，目前NO-催化型材料的設計主要是采用高分子交聯NO催化活性物質（如聯硒化合物）或裝載有機-金屬離子Cu2+配位物。而這種方法往往涉及到復雜的多步驟工藝、支架表面預處理需求、涂層材料與支架表面結合力不牢等問題。

  針對上述問題，西南交通大學材料先進技術教育部重點實驗室黃楠教授/楊志祿副教授課題組受啟發于貽貝的粘附現象，發展出了金屬-兒茶酚胺表面催化化學改性技術，通過簡單的“一步浸涂”法及金屬離子和兒茶酚胺化學計量比的調控，研究者成功的在支架表面構建出具有長期、持續、穩定、可控NO催化釋放功能的粘附涂層。

圖片1.NO-催化釋放涂層的設計

圖片2.NO催化釋放速率調控和涂層改性支架體內植入結構。

  該方法不需要昂貴的化學試劑及儀器設備、有毒的化學試劑、復雜的表面處理，在將來實現產業化生產中占有得天獨厚的優勢。研究者在通過系統、深入的體外、體內血液相容性、細胞生長行為和支架植入實驗評價發現，NO催化釋放涂層表面功能化的血管支架不僅具有優異的抗凝血性能，還兼具選擇性促進內皮細胞生長而抑制平滑肌細胞增殖和遷移的功能。同時，研究者還優化出最佳適用于血管支架功能化設計所需的NO催化釋放速率。相關研究成果以“Synergetic coordination and catecholamine chemistry for catalytic generation of nitric oxide on vascular stents”為題發表在Nature旗下的材料領域權威期刊NPG Asia Materials上 (DOI: 10.1038/s41427-018-0052-3)，該論文第一作者為2014級博士研究生李向陽，通訊作者為楊志祿副教授和黃楠教授，西南交通大學材料先進技術教育部重點實驗室/材料科學與工程學院為論文的第一及唯一通訊單位。

  該研究工作得到了國家自然科學基金-重點項目、國家自然科學基金-面上項目、國家自然科學基金-青年基金以及四川省杰出青年基金等項目的大力支持。

  論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41427-018-0052-3