浙江大学计剑教授团队于2023年9月提交一项具有抗凝血和/或原位内皮化功能的白蛋白涂层专利。该专利可用于心血管支架、心脏瓣膜、心脏封堵器等一系列植介入医疗器械表面,为其提供优异的抗凝血和/或原位内皮化效果,并于同9月进入专利公开阶段。
现有的抗凝血和细胞选择性表面通常是通过结合抗污背景和生物活性分子制备而成,其设计与制备成本较高,步骤繁琐。为此,计剑教授团队以白蛋白为功能层,通过共价接枝的方式稳固结合在不同基底材料上,使其涂层制备方法简单,原料来源广泛。
抗凝涂层深入心血管植介入体
心血管植介入体已被广泛用于治疗各种心血管疾病。然而,植介入体表面和血液之间的接触会导致血栓,进而显著增加了血栓疾病的发病率和死亡率。 为降低血栓风险,在植介入体表面修饰抗凝涂层成为了预防血栓的常用方法,并广泛应用在生物瓣膜、血管支架、心室辅助装置等多个领域。
首先在生物瓣膜上,2022年,四川大学王云兵教授团队通过载有RIVA的纳米凝胶和可分离的PEG修饰在生物瓣膜表面,建立了一种多合一的方法来修饰生物瓣膜,使其具有长期抗血栓形成性能,并能加速由葡萄糖触发的内皮化。不仅如此,该团队还进一步通过RIVA结合抗炎药物涂层在生物瓣膜上实现了材料和组织良好的相容。
在血管支架上,结合抗凝和抗炎药物的血管支架涂层技术正在迅速发展。西南交通大学涂秋芬副教授与杨志禄研究员联合复旦大学沈雳教授,在贻贝灵感富氨基涂层上逐步接枝NO催化活性物质和糖萼成分(肝素)构建内皮功能仿生支架涂层,该成果发表在生物材料领域期刊Bioactive Materials上。
而在心室辅助装置上,研究人员也正在研究各种抗凝涂层,用于改善心室辅助装置的血液相容性。东京大学Someya教授团队用MPC涂层对一种名为MedTech Dispo的离心式心脏泵的血液接触表面进行了改良,并将该泵植入了7头左心搭桥的小牛体内. 体内试验结果表明,MPC涂层可以在至少2周内有效防止血栓的形成。
已有商业化布局
抗凝涂层是解决器械表面血栓问题的最有效途径。目前,抗凝涂层也在心血管植介入题中实现商业化布局。
例如在血管支架中,已经出现了一系列商业化的肝素涂层技术,如CORLINE® Heparin Surface、Hepamed™涂层以及Carmeda肝素结合等。其中,Carmeda肝素涂层使用肝素分子还原端和材料底物之间的单个共价键进行连接,进而生成稳定的非浸出涂层,厚度为数百纳米。Gore公司获批上市的两款产品Proapaten和 Acuseal,均引入了肝素抗凝涂Carmeda,极大提高了人工血管 抗血栓性和通畅率。
而在心室辅助装置中,日企Yamazaki将DLC涂层应用于Sun Medical离心泵的血液接触面,以提高该产品的血液相容性。体内试验表明,这款心脏泵长期血液相容性良好,可无故障连续工作6个月以上。VentrAssist公司生产的可植入旋转血泵,在与血液接触的表面涂有DLC涂层。
而随着心血管植介入器械的不断发展,其表面的抗凝涂层研究引起了广泛关注.。现有科研人员对植介入体表面的涂层和改性技术进行了更多尝试。2024年,山东大学机械工程学院满佳团队,通过终端固定方法将肝素接枝到基底表面,解决了肝素分子接枝导致其活性下降的问题,未来可应用于心血管植介入器械中。

















