隨著現代醫學的發展，高分子材料已不僅限于制造醫用器械，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。PEG的一個重要性質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、細胞和細菌的吸附。? ? ? ? ?因此，在抗凝血材料的研究與開發中，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器官表面的抗凝血處理。
冠狀動脈血管球囊擴張術的最主要問題是術后由于肌肉增生而導致的再狹窄。在擴張手術中，介入性球囊會損傷動脈血管內壁，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現，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生出血并發癥的危險性。曾有報道，在血管損傷部位引入光敏感性分子，引發光聚合反應，形成一個凝膠保護層，防止血小板沉積，減少內皮增生。? ? ? ? ?一種新的設想是把PEG分子結合到損傷的動脈血管內壁上，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生反應，形成脲鍵，共價結合到膠原蛋白質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。血液灌注實驗結果證實，經過PEG分子處理后，血小板在蛋白吸附層上的粘附數量和活化程度均顯著降低。這些體外模型實驗結果顯示了PEG用于體內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己經取得了很多進展，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皮細胞所特有的抗凝血和止血功能。? ? ? ? ?因此，在合成具有優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、基礎醫學及臨床醫學等領域的研究人員的協作與努力。?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
原文始發于微信公眾號（艾邦醫用高分子）：聚乙二醇PEG材料在人體器官表面抗凝血研究中的應用
