新型完全可吸收封堵器的3D打印及生物相容性研究

摘要

目的：使用自主研制的丙交酯-三亚甲基碳酸酯-乙交酯（PLLA-TMC-GA）三元多聚物PLTG作为材料，通过3D打印技术设计制作生物可降解心脏缺损封堵器并通过基础研究评价其生物安全性，为大型动物实验奠定理论基础。 方法：使用自主研制的丙交酯-三亚甲基碳酸酯-乙交酯三元多聚物PLTG作为材料，通过3D技术设计并打印制造封堵器样品；通过细胞毒性试验评价样品封堵器的细胞相容性；通过溶血试验、动态凝血试验及血小板黏附试验评价封堵器样品的血液相容性；通过机体内植入试验评价其组织相容性；通过全身急性毒性试验评价封堵器样品对动物的全身毒性。 结果：结合现有的临床资料，参考以往封堵器的参数，成功利用CAD软件设计出封堵器模型，并使用3D打印机顺利制作出完全可吸收封堵器样品，且实际样品与设计模型基本一致。细胞毒性试验测得24h、48h时间点100％封堵器样品浸提液中细胞的存活率分别是84.9%、90.1%，说明封堵器材料对细胞无明显毒性。溶血实验测得阴性对照组OD值为0.018，小于0.03；阳性对照组OD值为0.778，符合0.8±0.3界限；封堵器样品材料的溶血率为2.5%，未超过5%，说明封堵器对红细胞破坏程度轻微。动态凝血试验显示阳性对照组曲线下降趋势剧烈，表明阳性对照组材料对凝血因子的激活程度较高；封堵器样品材料曲线的整体形态趋势与阴性组的变化趋势大致相似，OD值随时间推移下降趋势相对较缓，表明封堵器材料对内源性凝血因子的激活程度较低。血小板黏附试验测得，封堵器样品材料的血小板形态指数为2.55，聚左旋乳酸（PLLA）组的血小板形态指数为2.74，表明封堵器样品材料对血小板的变形程度与PLLA材料相仿，甚至优于PLLA。机体内植入试验中，所有动物均造模成功，手术过程顺利，术后未出现死亡动物，未发现明显的组织结构损伤和坏死，实验结果符合国家标准。全身急性毒性试验测得48h、72h时实验小鼠体重未见明显变化，表明封堵器样品材料无急性全身毒性反应，材料合格。 结论：新型生物可降解心脏缺损封堵器可以使用丙交酯-三亚甲基碳酸酯-乙交酯三元多聚物PLTG作为材料，可以通过3D打印技术设计并实现制作。新型生物可降解心脏缺损封堵器的生物相容性良好，安全性可靠，具备大型动物实验条件。

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