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  西南交通大學(xué)材料先進(jìn)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃楠教授介紹，我國有200多萬終末期腎病（ESRD）患者，但僅34萬（15%）接受透析，而世界平均接受治療率37%，歐美更高達(dá)75%，因此我國透析還有待大力發(fā)展。

西南交通大學(xué)黃楠教授

  血液凈化凝血相關(guān)影響因素對血液凈化患者，影響凝血的因素包括患者狀態(tài)、抗凝藥物和透析器人工表面狀態(tài)。尿毒癥患者存在凝血活性亢進(jìn)、繼發(fā)性纖溶活性增強(qiáng)以及血小板活化。血液透析中，為保持良好體外循環(huán)狀態(tài)、預(yù)防因體外循環(huán)誘發(fā)的凝血活化導(dǎo)致的機(jī)體合并血栓性疾病的危險以及減少血液細(xì)胞與透析膜接觸誘發(fā)的炎癥反應(yīng)，需應(yīng)用抗凝劑治療，在選擇抗凝方案前要考慮患者的出血風(fēng)險、血栓栓塞疾病風(fēng)險以及炎癥狀態(tài)。血液透析常用的抗凝藥物包括普通肝素、低分子肝素、枸櫞酸鈉、阿加曲班或無抗凝劑。不使用抗凝劑的透析（無肝素透析）以及普通肝素或低分子肝素（LMWH）抗凝在應(yīng)用方面均存在局限性，至今為止并無理想的抗凝藥物出現(xiàn)。血液凈化中血液大面積與人工材料表面接觸，透析器面積達(dá)到10~20平方米，因此透析器人工表面狀態(tài)是影響凝血的一個重要因素。

  生物材料表面抗凝血改性方法生物材料表面抗凝血改性方法包括：表面形貌與生物相容性；生物醫(yī)用材料表面修飾；等離子體表面改性；等離子體注入表面改性；表面涂層與薄膜合成法；自組裝分子單層。

聚乙二醇表面固定

  抗污生物材料表面是指抗蛋白質(zhì)吸附或細(xì)胞粘附的表面，其更為廣泛的定義是抗蛋白質(zhì)表面和“隱蔽”表面，如聚乙二醇（PEG）-聚甲基丙烯羥乙酯親水性聚合物接枝到材料表面形成聚合物分子刷，提高生物材料表面的親水性，減少其與蛋白質(zhì)和細(xì)胞相互結(jié)合的最常用方法。不同分子量PEG固定在材料表面的纖維蛋白原吸附量不同。

肝素表面固定

  肝素是一種酸性黏多糖，是一種有效的抗凝血物質(zhì)。肝素化即肝素或其衍生物在材料上的固定化。直接利用肝素的最簡單方法就是把肝素?fù)胶偷礁叻肿硬牧现校休^多肝素被包埋在材料內(nèi)部不能發(fā)揮作用，在和血液接觸的過程中，又容易由于在血液中的溶解而流失。肝素可通過離子交換反應(yīng)、功能基團(tuán)反應(yīng)(-OH、-NH)固定在高分子材料表面，對于那些化學(xué)上惰性的高分子材料，肝素則可以通過第三種物質(zhì)的媒介作用而與它們結(jié)合起來。

  （1）固定在金屬表面：靜電吸附在PPAam涂層的肝素在不同的pH值（5~7）區(qū)間均保持良好的生物活性，延長APTT時間，減少Fg吸附和激活，減少血小板黏附和激活；且細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，Hep-PPAam顯著減少人臍動脈平滑肌細(xì)胞（HUASMC）的黏附和增殖，增加內(nèi)皮細(xì)胞（EC）增殖和EC活細(xì)胞比率，增加NO和PGI2釋放。體內(nèi)試驗(yàn)顯示，肝素功能化表面可以有效抑制血栓形成，并促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的募集、黏附、增殖和遷移，因此可以實(shí)現(xiàn)快速再內(nèi)皮化。

  （2）固定在高分子表面：聚氨酯抗凝血表面改性（圖1），PU-PEG-Hep顯著減少血小板的黏附行為。

圖1. 血漿接枝聚氨酯（PU）的血小板黏附行為

仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)表面

  構(gòu)建方法分為物理和化學(xué)兩大類，MPC接枝聚合已成為高分子生物材料表面改性、獲取高表面密度的鍵合磷酰膽堿基團(tuán)的有效方法。與溶液均相聚合不同，表面接枝聚合反應(yīng)要求材料表面存在可引發(fā)聚合的組分，在化學(xué)反應(yīng)、UV照射、臭處理、γ2輻射等作用下進(jìn)行。與PET相比，MPC表面改性PET顯著減少維蛋白原激活，延長部分凝血活酶時間。

功能仿生表面

  多功能表面改性的植入、介入器械表面仿生涂層核心技術(shù)是能夠催化釋放NO的表面仿生涂層，且NO釋放可精確控制，長期穩(wěn)定可靠。研究顯示，在SNAP補(bǔ)充組，SeDPA-PPAam和SeDPA-PPAam3所致NO釋放致使血小板黏附和激活以及SMC黏附顯著受抑制，而這被認(rèn)為與NO所致血小板和SMC cGMP合成增加有關(guān)；NO釋放還有益于EC的黏附、擴(kuò)展和遷移（圖2）。

圖2. 內(nèi)皮細(xì)胞遷移行為

  表面改性能夠顯著提高生物材料的抗凝血性能；至今為止在血液透析材料領(lǐng)域抗凝血表面改性尚未實(shí)現(xiàn)應(yīng)用；NO釋放表面可能是一個好的解決方案。

臨床應(yīng)用

  黃楠教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新型血管支架在深圳金瑞凱利公司實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用轉(zhuǎn)化，臨床應(yīng)用已經(jīng)超過5萬例。臨床試驗(yàn)顯示，該支架540天晚期血栓和心源性死亡以及5年心源性死亡及支架內(nèi)血栓發(fā)生率均為0，晚期血栓率方面優(yōu)于國內(nèi)外主要的藥物洗脫支架，提示該血管支架是國際上第一個可完全避免致命的晚期血栓并發(fā)癥的血管支架。另外，團(tuán)隊(duì)與中國航天研究院合作開發(fā)的磁懸浮人工心臟輔助泵得到美國“生物材料與生物醫(yī)學(xué)工程百科全書”的肯定評價。