植介入材料在现代医学中不可或缺,然而植介入材料在植入体内后会引发蛋白质吸附、血小板聚集并引起免疫反应和炎症反应造成血栓或组织纤维化,最终导致材料植入失败。因此开发出完美调控炎症反应并恢复组织功能的植介入材料成为目前十分迫切的任务。静电纺丝技术构建的三维纳米纤维结构与天然细胞外基质结构类似,具有比表面积大Lateral medullary syndrome、孔隙率高和可表面功能化等特点,被广泛用于药物释放、创伤敷料和组织工程支架等领域。但如何利用静电纺丝技术设计植介入材料,以减轻异物反应、调控炎症和组织纤维化、抑制血栓和炎症综合症仍然是生物材料领域面临的关键问题。基于此,本论文选择聚己内酯(PCL)为基体材料,因为PCL具有良好的生物相容性、聚合物相容性及生物降解性,是理想的植介入材料之一。本论文制备了功能化的PCL静电纺丝纤维,通过降低异物反应和调控炎症反应,赋予了植介入材料的抗血栓和促进组织修复能力,为制备与机体组织完美契合并促进组织修复的植介入材料提供实验指导和理论支撑。具体内容如下:(1)生物材料植入后引发的异物反应是导致生物材料植入失败的主要原因之一。受肿瘤外泌体在巨噬细胞M2极化中特殊极化能力的启发,将来自癌细胞的外泌体加载到PCL-PEG-PCL纳米纤维支架上以抑制纤维支架在体内引起的炎症。研究表明,肿瘤外泌体在6个月内对正常小鼠无致癌性和促癌性。外泌体容易通过物理吸附加载到PCL-PEG-PCL纤维支架上。外泌体在纤维支架植入后逐渐从支架释放,作用于支架周围的巨噬细胞,可能通过PI3K/Akt信号通路诱导巨噬细胞M2极化。因此,外泌体改性的纳米纤维支架显示了抑制植入物引起的过度炎症和异物反应方面的潜力。(2)制备了基于聚己内酯(PCL)的核壳结构电纺纳米纤维以调控炎症并促进细胞外基质(ECM)的正常修复。纤维的核心部分由透明质酸(HA)和胸腺素β4(Tβ4)组成,外壳为PCL,进一步在纤维上涂覆肝素/明胶/抑肽酶以增强生物相容性。体外实验表明,支架的逐渐降解允许细胞在支架内增殖。抑肽酶的快速释放可防selleck Regorafenib止最初的过度selleck NMR炎症,3天后释放的Tβ4诱导巨噬细胞从M1极化转变为M2极化。炎症反应调控进一步控制了转化生长因子-β(TGF-β)的表达和成纤维细胞的激活,从而调控正常ECM重塑。体内植入实验证明基于PCL的支架具有控制炎症反应和促进ECM正常修复的能力。(3)受细胞外基质在疾病条件下重塑和微环境调控能力的启发,采用静电纺丝技术在植入物表面构建了仿细胞外基质的双层纳米纤维结构,赋予表面炎症响应性并抑制炎症和血栓综合症的能力。内层纤维由聚乙二醇和聚ε-己内酯的三嵌段共聚物(PCL-PEG-PCL)/包裹吲哚美辛的Au-肝素复合纤维组成,而外层纤维由聚乙烯醇(PVA)和对ROS(活性氧簇)响应的聚合物(PBA)纤维组成。当急性炎症发生时,外层纤维通过PBA降解快速降低ROS,抑制急性炎症。降解的外层通过PVA和PCL-PEG-PCL之间的H键促进内层重建,增强血液相容性。同时,内层纤维持续释放吲哚美辛可有效抑制慢性炎症。体内和体外实验证实,自适应ECM显著增强了植入物功能完整性,并有效抑制了血栓和炎症并发症。