一、研究背景

血管疾病是全球发病率和死亡率的主要原因。在某些情况下，搭桥手术或血管重建是唯一的矫正方法。由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯和聚氨酯组成的人工血管移植物（AVGs）可以有效替代大直径血管。然而，当置换<6 mm的血管时，这些材料的通畅性较差，容易形成血栓。为了应对小直径avg的挑战，同轴静电纺丝、脱细胞、冷冻干燥和3D打印等创新技术已经开发出来。同轴静电纺丝尤其显示了纳米纤维血管移植的前景。这种方法可以掺入抗凝剂，在纳米纤维的核壳结构内，从而增强其抗血栓特性。

然而，与天然血管相比，电纺丝avg的顺应性有限。这使得吻合困难，增加了吻合部位的渗漏风险，并损害了通畅。与缝合相比，磁性吻合可以实现无缝合线的磁性血管连接，减少渗漏和出血风险。因此，我们假设该技术可以解决小直径avg的顺应性不匹配问题。

在这项研究中，我们开发和应用了同轴静电纺丝和磁吻合的小直径AVG。我们首先通过同轴静电纺丝制备了具有增强血液相容性的聚合物衍生纳米纤维。然后我们开发了一种小直径AVG集成磁吻合。最后，我们将AVG植入兔模型，以评估其体内性能（图1）。

图1.研究设计示意图缩写：WC，工作收集器；交流，辅助集电极。

二、摘要

小直径（< 6mm）人工血管移植在血管重建手术中是迫切需要的，但由于血液相容性不佳和吻合手术的复杂性而受到限制。本研究引入同轴静电纺丝和磁吻合技术来改善移植物的性能。

采用同轴静电纺丝设备制备双层聚乳酸-co-己内酯（PLCL）移植物，将肝素包埋在内层抗凝。在纳米纤维导管两端嵌入磁环，构建磁性吻合的小直径AVG，通过微观形貌、傅里叶红外光谱（FTIR）、力学测试、体外肝素释放和血液相容性对材料性能进行表征。采用兔下腔静脉置换术模型评价其体内性能。

与PLCL移植物相比，同轴静电纺丝制备的PLCL/肝素移植物具有肝素持续释放、血小板粘附较低、凝血时间较长、杨氏模量和抗拉强度较高的特点。磁吻合明显快于缝合（3.65±0.83 vs. 20.32±3.45 min, p < 0.001），成功率更高（100% vs. 80%）。此外，磁性AVG具有更高的短期通畅性(2天：100% vs. 60%；7天：40% vs. 0%)，但长期闭塞与缝合移植物相似。

同轴静电纺丝改善了血液相容性，磁吻合增强了小直径AVG的可移植性，短期通畅良好，长期通畅需进一步优化抗凝。这种组合方法为血管移植工程带来了希望。

三、结论

本研究展示了采用同轴静电纺丝和磁吻合的创新技术制备小直径AVGs。同轴静电纺丝使肝素在移植物内结合，从而增强其血液相容性。磁吻合在克服了电纺丝移植物顺应性不匹配的同时，提供了一种快速、简单、安全的移植物植入手段。我们的研究结果表明，与传统的缝合移植相比，磁吻合移植的短期通畅性显著提高，手术风险较低。然而，由于缺乏持续的抗凝治疗，长期通畅仍然是一个挑战。进一步的研究应优化材料设计和抗凝策略，以改善移植物的长期性能。总之，这种先进材料与磁吻合相结合的方法为小直径人工血管移植工程提供了一个有前景的平台，具有巨大的临床潜力。

图2.人工血管移植制备流程示意图缩写：WC，工作收集器；交流，辅助集电极。