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浙江大学 JMCB | 一氧化氮提升雷帕霉素涂层调控内皮细胞竞争性生长

研究背景

心血管疾病是全球高死亡率的主要原因之一,药物洗脱支架植入术已成为治疗严重狭窄的冠状动脉最常用的一种治疗方法。目前临床使用最多的药物洗脱支架大部分载有雷帕霉素或其类似物,它们在植入部位释放能够有效的抑制细胞增殖。然而这种抗增殖作用是非选择性的,抑制平滑肌细胞增殖的同时也会影响内皮细胞的生长,导致支架表面内皮细胞覆盖不完全,进而形成血栓和发生血管内再狭窄。


文章简介

为此,浙江大学医学院附属邵逸夫医院的傅国胜教授联合浙江大学高分子科学与工程学系的任科峰教授计剑教授,构建了一种上层多孔层和下层致密药物层结合的双层结构涂层,将一氧化氮(NO)引入雷帕霉素(RAPA)药物涂层中,模仿生理环境中 NO 的运输、释放和作用。这种 NO-RAPA 的复合涂层能够在有效抑制狭窄同时改善内皮细胞的生长。该成果以“Bioinspired NO release coating enhances endothelial cells and inhibits smooth muscle cells”为题,发表于学术期刊 Journal of Materials Chemistry B,并选为期刊封面文章(Front cover)。


研究亮点

亮点一:涂层使用了上层多孔层和下层致密雷帕霉素药物层的组合。上层多孔层能够在涂层使用前通过芯吸过程快速负载 NO 供体 SNAP,以确保其活性。
亮点二:模拟生理条件下 NO 在血管中的释放过程和调节作用。通过与涂层接触的细胞的酶促反应,使 SNAP 释放 NO 并产生作用。弥补因植入部位内皮细胞缺失造成的 NO 释放减少进而发生的局部血管调节障碍。
亮点三:细胞实验证实了这种药物组合的涂层结构能够对不同细胞的生长作出选择性抑制。通过基因组分析等验证表明,NO的引入能够参与细胞周期,与雷帕霉素发生协同作用,并增强平滑肌细胞炎症反应。


论文信息

  • Bioinspired NO release coating enhances endothelial cells and inhibits smooth muscle cells
    Sheng-yu Chen, Jing Wang, Fan Jia, Zhi-da Shen, Wen-bin Zhang, You-xiang Wang, Ke-feng Ren*(任科峰,浙江大学), Guo-sheng Fu*(傅国胜,浙江大学医学院附属邵逸夫医院) and Jian Ji
    J. Mater. Chem. B, 2022,10, 2454-2462
    http://doi.org/10.1039/D1TB01828K


第一作者

  • 陈晟钰 博士
    现就职于浙江大学医学院附属邵逸夫医院,研究方向为促内皮生长生物活性涂层构建和在植入器械中的应用。

共同通讯作者

傅国胜 教授

浙江大学医学院附属邵逸夫医院

傅国胜,教授,留德医学博士、主任医师、博士生导师、浙江大学求是特聘医师、FACC、FESC、FSCAI、FAPCIS、FAPHA。现任浙江大学附属邵逸夫医院心内科主任,浙江省心血管介入与再生修复研究重点实验室主任,浙江省医学重点学科心血管再生医学创新学科带头人。并担任浙江省医学会心血管分会主任委员,浙江省卒中学会副会长、心血管病学分会主任委员,中华医学会心血管病学会委员会委员、心血管病影像学组副组长等职务。

长期从事心血管基础和临床研究,是我国著名介入心脏病学专家,对疑难心血管病诊治具有独到的见解和丰富的经验,在复杂冠心病、瓣膜病介入治疗领域有较高的造诣。所领导的科研团队致力于缺血性心脏病再生修复治疗和心血管植介入器械的研究工作。近年来主持国家自然科学基金、国家重点研发项目子课题、省重点研发、省部共建重大专项等多个重大项目,研究论文发表于 Circulation、Hypertension、Cytotherapy、Atherosclerosis、Biomater Sci 等心血管领域高水平期刊,并荣获 2015 年度浙江省科技进步一等奖。


任科峰 教授

浙江大学高分子科学与工程学系

任科峰,教授,博士生导师。2006 年浙江大学高分子科学与工程学系获得工学博士学位,2006-2010 年在法国国家科学研究中心开展博士后研究,2011 年加入浙江大学高分子科学与工程学系生物医用大分子研究所工作。

研究围绕“生物医用涂层材料的动态设计和功能构筑”,建立了一系列生物材料表界面修饰和医疗器械表面涂层材料的新方法,这些研究用于调控材料与生命体之间的相互作用、改善医疗器械润滑、抗菌、抗凝、组织相容性等功能,并积极将研究成果转化应用于生物医用装置中。发表学术论文 100 余篇,主持国家自然科学基金项目 5 项,国家国际科技合作项目 1 项,省部级项目 5 项。作为骨干参加国家重点研发计划项目 2 项,浙江省重点研发计划项目1项。



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