An in vivo study of a gold nanocomposite biomaterial for vascular repair

doi:10.1016/j.biomaterials.2015.06.045

.2015年10月：65:175-83。

doi:10.1016/j.biomaterials.2015.06.045。 Epub 2015年6月30日。

一种用于血管修复的金纳米复合生物材料的体内研究

M Ostdiek先生¹, J R艾维², D A拨款^三, J戈帕尔达斯⁴, SA拨款⁵

附属公司

¹密苏里大学兽医病理学系，哥伦比亚，MO 65211，美国。电子地址：amostdiek@gmail.com。
²密苏里大学哥伦比亚分校生物医学系，美国密苏里州65211电子地址：iveyj@missouri.du。
^三密苏里大学生物工程系，哥伦比亚，MO 65211，美国。电子地址：grantdav@missouri.du。
⁴Prairie Cardiovascular，Springfield，IL 62701，USA，电子地址：rgopaldas@icloud.com。
⁵密苏里大学生物工程系，哥伦比亚，MO 65211，美国。电子地址：grantsa@missouri.du。

PMID： 26164402
预防性维修识别码：项目经理4507082
内政部： 10.1016/j.生物材料.2015.06.045

一种用于血管修复的金纳米复合生物材料的体内研究

M Ostdiek先生等。生物材料. 2015年10月.

.2015年10月：65:175-83。

doi:10.1016/j.biomaterials.2015.06.045。 Epub 2015年6月30日。

作者

M Ostdiek先生¹, J R艾维², D A拨款^三, J戈帕尔达斯⁴, SA拨款⁵

附属公司

¹密苏里大学兽医病理学系，哥伦比亚，MO 65211，美国。电子地址：amostdiek@gmail.com。
²密苏里大学生物医学系，哥伦比亚，MO 65211，美国。电子地址：iveyj@missouri.du。
^三密苏里大学生物工程系，哥伦比亚，MO 65211，美国。电子地址：grantdav@missouri.du。
⁴Prairie Cardiovascular，斯普林菲尔德，IL 62701，美国。电子地址：rgopaldas@icloud.com。
⁵密苏里大学生物工程系，哥伦比亚，MO 65211，美国。电子地址：grantsa@missouri.du。

PMID： 26164402
预防性维修识别码：项目经理4507082
内政部： 10.1016/j.生物材料.2015.06.045

摘要

目前，血管修复是使用合成或生物补片进行的，但这些补片有一系列并发症，包括钙化、破裂、再狭窄和内膜增生。研制了一种由脱细胞组织结合金纳米粒子（AuNPs）组成的活性贴片材料，并对其长期生物相容性和细胞集成性进行了研究。将猪腹主动脉组织去细胞并与100 nm金纳米粒子（AuNP）结合。这些补片被放置在六只猪的胸主动脉纵向动脉切开处。对这些动物进行了六个月的监测。安乐死后对这些斑块进行大体、组织学和免疫组织化学分析。大体上可见最小的疤痕组织，血管外表面仍可见斑块。内腔光滑，从补片到天然组织无缝过渡。组织学显示宿主细胞浸润到贴片材料中。免疫组化结果显示血管内斑块上形成内皮细胞层。平滑肌细胞正在所有动物体内重新填充生物材料。这些结果表明，AuNP生物材料贴片与宿主组织结合良好，并且在六个月的植入时间内没有失败。

关键词：生物材料；脱细胞组织；金纳米粒子；血管补片。

PubMed免责声明

数字

图1
猪和牛组织的缝线拉出试验。a）补片材料的弹性模量；b）最大载荷下的拉伸应力。星号表示牛心包贴片的数值明显高于猪实验组。

图2
将贴片材料植入胸主动脉。a）通过第5和第6肋骨间隙进入胸主动脉（黑色箭头）；b）主动脉被隔离并部分夹紧，然后在腔内形成缺损（黑色箭头）；c）材料体内植入后不久；d）植入后不到3小时内移植材料（非存活动物）。

图3
植入6个月后，用生物材料修补胸主动脉。a）贴片仍在体内。缝合材料仍然可以在血管外膜上看到。有最小的疤痕组织，通过它可以看到补丁。箭头表示补丁的轮廓；b）带补片的主动脉腔。贴片上没有血凝块，大体上与宿主组织平滑结合；c）主动脉穿过补片的横截面图，显示补片和天然组织之间的平滑过渡。

图4
天然对照组织和原始生物材料的组织学。a）带细胞核的猪主动脉100×H&E染色；b）去细胞主动脉100×H&E染色显示细胞成分去除；c）生物材料的100×Masson三色染色，黑色箭头表示胶原，白色箭头表示较浅染色胶原；d）生物材料的100×van Geison染色显示存在黑色弹性蛋白纤维；e）生物材料的1000×H&e染色显示AuNPs的存在；f） 6个月时对天然组织和生物材料进行100×H&E染色。箭头表示移到斑块区的细胞核；g）生物材料的100×Masson三色染色，用黑色箭头表示生物材料和天然组织之间的过渡区；h）生物材料的100×van Geison染色显示存在黑色弹性蛋白纤维。黑色箭头表示生物材料贴片呈现出与天然组织更相似特征的过渡区。

图5
内皮细胞（红色）和SMCs（绿色）的免疫组织化学染色（200x）。a）取自对照动物的天然主动脉组织（无手术干预）。血管管腔上有一条光滑的内皮细胞线，其下方有典型的SMC图案。b）植入6个月后，纳米复合生物材料显示出与对照组织相当的光滑单层内皮细胞（红色）。内皮细胞下方区域也存在SMC。c）白线表示天然组织和植入生物材料之间的过渡。SMC已经整合了生物材料，并且正在形成类似于天然组织的模式。管腔侧有一层光滑的内皮细胞。d）这张图片是植入不到2小时的贴片。它显示SMC或内皮细胞生长缺乏，表明其他图像中出现的不是自体荧光，而是真实细胞整合和重塑的证据。

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