SEBS嵌段共聚物用于心脏瓣膜材料的6个月体内安全性研究：幼羊模型证实无钙化与优异生物相容性

针对现有机械瓣需终身抗凝、生物瓣易钙化的问题，研究人员开展SEBS29/SEBS20共聚物心脏瓣膜的6个月幼羊模型研究。通过GPC色谱、高分辨X射线等技术证实材料无降解/钙化，血液检测显示无溶血，凝血指标保持正常范围，为开发兼具耐久性与生物相容性的新型人工心脏瓣膜提供了关键 preclinical 证据。

　　

在全球每年130万例心脏瓣膜置换需求背景下，现有机械瓣膜和生物瓣膜面临严峻挑战——前者需要患者终身服用抗凝药物并伴随出血风险，后者则因钙化和结构退化导致平均10-15年就需要再次手术。更令人担忧的是，随着人口老龄化加剧，2050年瓣膜疾病患者预计将增长4-5倍。面对这一临床困境，开发兼具机械强度和生物相容性的新型瓣膜材料成为心血管领域的"圣杯"。

英国布里斯托大学医学院（University of Bristol, Bristol Medical School）与剑桥大学化学工程与生物技术系的研究团队独辟蹊径，将广泛应用于工业领域的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）引入心血管植入领域。他们最新发表在《European Journal of Cardio-Thoracic Surgery》的研究证实，经过特殊设计的SEBS29/SEBS20材料在幼羊模型中展现出卓越的6个月安全性表现，为这种新型聚合物心脏瓣膜走向临床应用扫清了关键障碍。

研究人员采用多学科交叉的研究方法：通过手术植入7只幼羊二尖瓣位点的SEBS原型瓣膜（3个含肝素涂层），建立规范的抗凝方案（依诺肝素+氯吡格雷），并运用高分辨率X射线（Faxitron?）、原子吸收光谱（AAS）、凝胶渗透色谱（GPC）等先进技术系统评估材料特性。特别值得注意的是，实验选用公认会加速钙化的幼羊模型，并设置180天观察期以符合ISO 10993等医疗器械生物评价标准。

【SEBS29/SEBS20钙化】高分辨X射线成像显示所有18个瓣叶和6个缝合环在6个月后均无钙化沉积。光谱分析显示钙含量仅0.021±0.004%干重，比文献报道的生物瓣钙含量低34倍。组织学检查（HE&S染色）进一步确认材料周围心肌无病理性钙化（von Kossa染色阴性）。

【SEBS29降解】通过THF溶剂溶解后GPC分析，7个植入瓣膜的分子量分布曲线与原始材料完全重合，保留时间均为16.7分钟，证实材料在体内环境下保持化学稳定性。分子量（Mw）和数均分子量（Mn）差异<5%，远低于15%的技术误差阈值。

【周围组织反应】定量组织学分析显示，与SEBS29直接接触的心肌区域每视野细胞核计数为183±21个，与2mm外对照区域（179±19个）无统计学差异。重要器官（肝、肾、脾等）的Masson三色染色和H&E染色均未发现纤维化、细胞毒性或肿瘤性改变。

【血液相容性】在未使用维生素K拮抗剂的情况下，所有凝血指标（PT、aPTT、纤维蛋白原）保持正常范围。血浆游离血红蛋白始终<10mg/dL，证实无溶血发生。有趣的是，肝素涂层组（HC）与普通组（N）在各项指标上无显著差异。

【整体功能评估】25mm原型瓣膜平均跨瓣压差从术后14天的6.0±2.8mmHg逐渐增至180天的12.6±4.4mmHg，符合ISO 5840-1:2021标准。3只手术匹配良好的动物瓣膜功能维持至终点，而2只存在尺寸不匹配的动物后期出现中度返流。

这项研究的意义不仅在于证实SEBS材料短期安全性，更揭示了其独特优势：通过精确控制苯乙烯含量（20-33%）实现类似天然瓣膜的各向异性力学性能；采用注塑成型技术简化生产；最重要的是避免了生物瓣膜致命的钙化问题。研究者特别指出，实验中使用的抗凝方案（依诺肝素1mg/kg bid）根据文献证实并不能在绵羊体内达到治疗性抗凝效果，因此观察到的无血栓形成更凸显了材料本身的血液相容性。

当然，这项研究也存在局限：样本量较小（n=7）、仅测试25mm单一尺寸、幼羊模型与人类解剖差异等。但毫无疑问，这项由英国心脏基金会（BHF）资助的研究为SEBS心脏瓣膜进入早期可行性临床研究铺平了道路，未来若能证实其在人体中的长期耐久性，或将重塑心脏瓣膜治疗格局。