各向异性PCL/明胶复合人工心脏瓣膜瓣叶材料的制备及性能

摘要

为制备模拟人体原生瓣膜层状结构及力学各向异性的人工心脏瓣膜瓣叶材料，采用静电纺丝技术，以不同质量配比的聚己内酯(PCL)和明胶为原料，通过调整各层纤维膜的纤维排列情况，顺序堆叠纺制3层结构的PCL/明胶复合支架。结果表明，PCL质量体积比为10%时，随着明胶质量分数增加，纤维直径和复合支架厚度随之增加，复合支架的弹性模量和极限抗拉强度减小。其中，PCL和明胶质量配比为5∶3的复合支架在两个相互垂直方向上的弹性模量分别为(26.98±3.01) MPa和(3.39±0.36) MPa,各向异性比约为7.96,接近原生主动脉瓣的力学各向异性比，其体外脉动流测试显示有效开口面积(EOA)为1.79 cm~2、平均跨瓣压差(MPD)为1.67 kPa(即12.52 mmHg)、反流分数(RF)为24.22%。同时，制备的复合支架溶血率均小于5%,细胞相对增殖率均大于80%,具有良好的血液相容性和细胞相容性，有望应用于人工心脏瓣膜瓣叶材料。

关键词

人工心脏瓣膜 / 各向异性 / 静电纺丝 / 层状结构 / 弹性模量 / 极限抗拉强度 / 溶血率 / 有效开口面积(EOA) / 平均跨瓣压差(MPD) / 反流分数(RF)

基金资助

中国博士后科学基金(2023M732187); 中央高校基本科研业务费专项资金资助(2232023G-01); 111计划2.0(BP0719035)