隨著現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展，高分子材料已不僅限于制造醫(yī)用器械，一些無毒、安全的有機材料和高分子材料開始被逐步嘗試應用于人體內(nèi)器官的表面處理及心血管疾病的早期臨床診斷中。聚乙二醇(PEG)是其中一種代表性的高分子材料，其分子式如下：
聚乙二醇
PEG可溶于水和多種有機溶劑，無毒性，己被美國FDA批準應用于人體內(nèi)。PEG的一個重要性質(zhì)是它可以連接到其它分子上或細胞表面，提供一個生物相容性的保護層，這個保護層可以減少蛋白質(zhì)、細胞和細菌的吸附。? ? ? ? ?因此，在抗凝血材料的研究與開發(fā)中，PEG一直被選為改性材料，通過各種方法引入到其它高分子上或接枝到材料表面，以減少材料表面的血漿蛋白吸附和血小板粘附。? ? ? ? ?近年來一個值得關注的動向是，除了用于心血管系統(tǒng)植入式器械材料的表面修飾改性外，PEG開始被嘗試應用于體內(nèi)器官表面的抗凝血處理。
冠狀動脈血管球囊擴張術(shù)的最主要問題是術(shù)后由于肌肉增生而導致的再狹窄。在擴張手術(shù)中，介入性球囊會損傷動脈血管內(nèi)壁，使血管壁上部分膠原蛋白裸露出來，引起血小板的粘附和沉積，這是刺激肌肉增生并導致再狹窄的關鍵因素之一。? ? ? ? ?在動物模型和臨床研究中已發(fā)現(xiàn)，使用抗凝血或抗血小板的藥物可以阻止早期的血小板沉積，但是會由此而增加發(fā)生出血并發(fā)癥的危險性。曾有報道，在血管損傷部位引入光敏感性分子，引發(fā)光聚合反應，形成一個凝膠保護層，防止血小板沉積，減少內(nèi)皮增生。? ? ? ? ?一種新的設想是把PEG分子結(jié)合到損傷的動脈血管內(nèi)壁上，形成一個分子屏障，阻止血小板在損傷部位的吸附和沉積。在體外模型的研究中，首先用膠原蛋白、纖維蛋白原等蛋白質(zhì)分子在材料表面模擬形成一層蛋白吸附層。
隨后，在pH中性或弱堿性的生理條件下，采用一種末端帶有異氰酸酯活性基團的PEG來處理材料表面的蛋白吸附層，PEG分子末端的異氰酸酯基可以與蛋白分子中的胺基快速發(fā)生反應，形成脲鍵，共價結(jié)合到膠原蛋白質(zhì)和纖維蛋白原分子上，在蛋白吸附層上形成一個PEG分子屏障。血液灌注實驗結(jié)果證實，經(jīng)過PEG分子處理后，血小板在蛋白吸附層上的粘附數(shù)量和活化程度均顯著降低。這些體外模型實驗結(jié)果顯示了PEG用于體內(nèi)器官表面急性損傷后抗凝血處理的可行性。
盡管血液相容性高分子材料的研究開發(fā)己經(jīng)取得了很多進展，但是，由于血漿蛋白、血細胞與異物表面間的相互作用機制十分復雜，迄今為止還沒有找到一種高分子材料，其表面具有天然血管壁內(nèi)皮細胞所特有的抗凝血和止血功能。? ? ? ? ?因此，在合成具有優(yōu)異力學性能的血液相容性高分子材料，并對其進行體外、體內(nèi)抗凝血評價方面仍有大量的工作要做，需要材料科學、基礎醫(yī)學及臨床醫(yī)學等領域的研究人員的協(xié)作與努力。?參考資料：抗凝血高分子材料的研究進展及其在心血管外科中的應用，許海燕等，高分子材料科學與工程? ?END
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦醫(yī)用高分子）：聚乙二醇PEG材料在人體器官表面抗凝血研究中的應用
