成果推介：3D 微纳打印和生物活体材料覆膜的可再生小口径人工血管

成果背景

心血管疾病的诱因很多，其中血管病变（主要血管狭窄、血管闭塞及血管功能损伤等）是引发心血管疾病的一个重要原因。 临床上根据血管病变的严重程度一般采用溶栓药物治疗、血管支架介入治疗以及包括心脏搭桥在内的血管置换手术等治疗策略，其中血管置换手术是抢救高危重症患者的唯一选择。当前常规治疗策略主要是应用病人自体血管来替换损伤病变的血管。然而由于病人本身血管病变、被替代血管的实际尺寸多样化、取样部位的组织损伤和需求数量多等因素，实际上这种“以伤治伤，拆东墙补西墙”之举使得自体血管移植替代受到了极大限制。

目前基于不可降解高分子聚合材料（如聚四氟乙烯，膨化聚四氟乙烯、聚氨酯等）制备大口径人工血管(内径>6mm)在临床移植替代治疗方面已取得了重大进展，但上述材料应用于小口径人工血管(内径<6mm)则仍然无法获得满意的治疗效果，主要原因是内皮化不足、易凝血堵塞、内膜增生等，从而导致远期通畅率差、需要二次手术等。因此，小口径人工血管是血管置换治疗领域一个亟待攻克的世界性难题，全球至今都无临床应用的商品化产品。

成果简介

本成果采用病人自体红细胞膜修饰 3D 微纳打印人工血管的内表面。红细胞膜本身属于生物活体材料而非细胞，因此它不仅具有良好的生物相容性，又可以绕过传统的基于细胞移植的诸多弊端（如免疫原性、细胞活性、细胞附着稳定性等），从而彻底解决小口径人工血管抗凝和内皮化能力不足的问题，为兼具抗凝和促内皮化的小口径人工血管医疗器械研发提供科学参考和理论依据。3D 微纳打印技术是将 3D 打印技术和静电纺丝技术巧妙地整合，从而显著提升打印精度。 基于这种新型的 3D 微纳打印技术可以制备高精度仿生小口径人工血管。

通过 3D 微纳打印技术来制备具有电纺丝纤维微观结构的小口径人工血管，不仅可以模仿天然血管外基质的微纳结构，还可以在微纳纤维尺寸上进行仿生拓扑结构的设计，可以实现天然血管内膜结构模拟。

成果意义

本项目成果为一种兼具抗凝和快速内皮化的生物型小口径人工血管，未来可为心脏搭桥、透析等提供可直接移植的产品，具有重要的现实意义和经济意义。

负责人简介

王江林， 研究员， 生物医药健康实验室主任，工学博士、教授/博导，国家“万人计划”青年拔尖人才，湖北省“楚天学者”。2010年获得华中科技大学生物医学工程专业博士学位，2011-2016年在美国俄克拉荷马大学从事5年博士后研究，研究方向聚焦于再生医用材料与植入医疗器械等方面的基础应用研究。现任中国生物材料学会/康复器械与生物材料分会副主任委员、中国生物医学工程学会/组织工程与再生医学分会青年委员会副主任委员。曾任国家重点研发计划(科技部)函评和会评专家，科技部中青年创新人才推进计划会评专家，国家自然科学基金重点项目、面上项目、地区项目等函评专家。近年来共发表SCI论文50余篇，其中以第一或通讯作者在Advanced Materials、Biomaterials、Advanced Healthcare Materials等国际权威期刊发表论文。作为项目负责人先后主持国家重点研发计划课题、国家重大研究计划培育项目、国家自然科学基金（4项）、湖北省重点研发计划等。

主要研究方向：生物材料、组织工程、干细胞和再生医学方面，特别在新一代可自我修复智能型生物材料、软骨-骨一体化综合修复、血管化生物材料与细胞生长因子3D打印、生物 材料微/纳结构调控干细胞命运等方面。