哈工大冷劲松团队，一项心脏封堵器阻流膜已公开！

中国科学院院士、哈尔滨工业大学冷劲松教授团队于2018年8月提交一项基于静电纺丝制备心脏封堵器阻流膜的专利。该专利为了解决现有封堵器中采用致密的阻流膜导致的内皮化速率慢的问题，并于同11月进入专利公开阶段。

实施制备的阻流膜中纤维的高倍显微形貌图，来源于专利说明书

据了解，现有的封堵器中的阻流膜多为致密聚酯材料，致密聚酯材料致密结构使内皮化速率变慢，并且内皮化后依然长期留存于体内。冷劲松教授团队采用的静电纺丝为多孔材质，利于细胞粘附和增殖，不仅能够提高阻流膜内药物利用率，还能降低药物的释放速度，达到药物缓释效果。

静电纺丝具有孔隙率高、比表面积大、机械性能好、与天然细胞外基质结构相似等特点，在心血管研究中有较强的优势及广阔的应用前景。

其中，在血管组织工程方面，静电纺丝制备的人工血管是由一定厚度的纤维膜层层叠加组成,而纤维膜是由许多纤维丝随机或定向排列形成，,在体内对细胞行为如诱导细胞黏附、迁移和分化等有显著影响。

2023年，贵州大学李龙课题组通过分步静电纺丝技术，按序制备一个随机取向的纤维层和两个定向排列的纤维层，结合折叠和滚动操作获得三层血管支架。该三层血管支架具有很大的潜力，可以仿生天然血管三层结构并引导类似天然血管细胞的空间排列，从而进一步促进血管的全面重建和再生。

2024年，曼彻斯特大学李加深团队通过结合静电纺丝和模具辅助丙酮处理技术，开发了一种全新的策略用来制备具有宏观结构可控的聚乳酸人造血管。此外这种人造血管还具有良好的结构稳定性，可调控的力学强度，优秀的生物相容性以及分级多孔结构。

而在药物研发方面，2021年，南开大学生命科学学院暨药物化学生物学国家重点实验室赵强教授团队利用静电纺丝技术制备了功能心肌补片用于心肌梗死治疗。

静电纺丝因为结构相似性、高孔隙率和比表面积、良好的生物相容性、可调控的力学性能、易于加工和改性以及良好的药物输送能力等优势，吸引了众多企业布局，不仅是在心血管疾病治疗领域，还覆盖了骨科、医用敷料等多个应用场景。

在心血管领域，2006 年雅培公司研发了第一个用于人体的载药依维莫司洗脱聚乳酸支架，支架丝厚度为150μm，骨架材料主要是PLLA。2009 年 3 月，Patrick 等人的研究结果显示该支架植入2年后吸收良好，无管腔再狭窄和支架内血栓形成，后进入临床应用。

此外，柔脉医疗也设计了一款人工血管支架，该血管支架采用静电纺丝技术分别将聚乳酸-羟基乙酸共聚物和聚己内脂材料进行纺织，可以使该复合材料自动卷曲成为直径为3mm的三层仿生组织工程血管。

而在未来，静电纺丝技术也将与其他方法联合应用，如溶液浴纺丝、静电直写、熔融电直写等合用,使之更好地在心血管领域发挥作用。昆士兰科技大学Dietmar Hutmacher课题组通过使用新兴的熔融静电直写3D打印技术与聚己内酯还原氧化石墨烯纳米复合材料油墨相结合，生产出具有细支杆的可定制的支架状结构，从而提高机械性能。据了解，石墨烯材料易于打印且具有很好的内皮化及减少血小板聚集的作用，有望开发成为未来的可降解心脏支架。