我与科学基金(327)

  近些年来,随着社会老龄化和人们生活方式的改变,心血管疾病已成为第一致死率疾病,成为影响人民生命和生活质量的重要因素,世界范围内的心血管疾病正以5-10%的惊人速度增长。

  冠状动脉支架植入术是治疗冠状动脉狭窄的重要手段,全球每年接受冠心病介入治疗患者数百万例,然而支架植入导致的相关并发症仍严重威胁患者术后康复。现有冠脉药物缓释支架由于药物对平滑肌细胞和内皮细胞无差别的抑制,因此血管内膜再生修复受阻,导致患者需要长期服用药物,并可能产生晚期血栓等严重并发症。

  浙江大学副教授任科峰和他的研究团队多年来开展了生物医用材料的研究。该团队结合我国和我省经济,社会和科技发展的要求,重点开展心血管植介入材料和器件的研究,已积累了较多的基础研究成果。最近,任科峰承担的浙江省自然科学基金杰出青年项目“仿生多功能冠脉支架涂层材料的研究”通过了结题验收,该研究开发的具有内皮原位快速愈合功能的新一代涂层材料将是血管支架产业争夺热点,可以为形成具有创新特点的血管支架高技术产业提供机遇。

  任科峰告诉记者,在前期研发过程中发现,现有支架涂层技术还不够丰富,针对现有药物支架面临的血管内膜再生和晚期血栓等关键性问题,从涂层技术出发,重点关注涂层硬度和物理微结构性能,并将生物功能分子与传统药物技术相结合,针对促进内皮细胞黏附、增殖和功能恢复,研究和开发了一系列适用于冠脉支架的新涂层材料和技术,并制备了冠脉支架原型器件,开展了动物体内实验。

  在浙江省自然科学基金的资助下,任科峰和他的研究团队针对冠脉支架临床使用所面临的问题,以新的涂层材料和技术以及内皮快速再生修复为目标,研究和开发了一系列适用于冠脉支架的新涂层材料和技术。重点开展了两部分的研究:一是针对涂层硬度对血管相关细胞的行为影响规律研究。探索了涂层硬度对内皮细胞行为的影响模式,并设计和制备了具有动态化硬度的涂层策略。通过一系列的研究,证实较低的涂层硬度对新生内皮细胞层的功能表达具有促进作用,进一步将低硬度的涂层设计和血管内皮生长因子VEGF相结合,可以同时促进内皮细胞生长和功能表达。其二,针对涂层的多孔化设计开展了研究。利用微纳米多孔所产生的毛细作用,开发了新的涂层负载功能分子策略。毛细作用能够高效精准地将生物大分子吸附进入涂层中,且装载过程不依赖生物大分子本身性状。更为重要的是,利用多孔涂层设计,可以在经典的疏水小分子药物涂层基础上,制备同时负载有疏水小分子药物和亲水生物大分子的组合涂层,从而为解决当前药物缓释支架所面临的问题提供了新的涂层方法和策略。

  总体而言,项目团队从研究涂层理化性质对血管相关细胞生长的影响入手,尤其是对内皮细胞行为的影响规律,通过一系列体外细胞培养和动物体内植入的实验,获得了大量可靠的实验数据和客观规律,获得了具有内皮细胞原位诱导黏附和内皮功能修复的涂层材料,并制备了相应的冠脉支架原型器件,进行了动物体内实验,为新一代冠脉血管支架开发寻求切实可行的途径。

  研究人员共发表了科学论文21篇(TOP期刊6 篇),获批授权国家发明专利4 项,培养博士研究生4 名,硕士研究生2 名。本研究能够为浙江省乃至全国形成具有产业竞争能力的新型血管介入支架产品提供科学和技术基础。

  记者 金乐平 通讯员 王楠 陆丹旸