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内皮糖萼位于内皮细胞（ECs）膜名义，与血液告成战役，被合计是一个紧迫的保护层。它是由卵白聚糖和糖卵白构成的采集复合物，附着在EC膜上，其中枢卵白和糖胺聚糖[如硫酸肝素、硫酸软骨素、透明质酸（HA）等]侧链邻接在卵白聚糖上。糖萼呈现出纳米和微米法度的“灌木状”结构，也称为鸠合口头。它具有血管守门员的功能，通过影响血管的机械传导、渗入性、血栓酿成和白细胞粘附，在内皮细胞与血液以及相邻细胞之间酿成障蔽，并为白细胞畅通提供润滑层。此外，它还在介导炎症反馈中阐述关节作用，从而扼制低级白细胞拿获和系统性白细胞外渗，并提供物理障蔽以鬈曲和定位白细胞招募到发炎的血管化组织。内皮糖萼是血管的自然保护层。在血管植入物上高效构建可靠的糖萼模拟涂层具有普遍的后劲，但仍然是一个挑战。

来自四川大学的王云兵等团队建树了一种具有簇状口头和亲水润滑特点的新式糖萼模拟涂层，通过聚乙烯亚胺（PEI）和磷酸胆碱改性的透明质酸（HA-PC）层层自拼装竣事。HA-PC中的两性离子PC基团发扬出抗聚电解质效应，市欢HA在溶液中的分子折叠和鸠合，并增强其与PEI的汇聚智商，从而酿成访佛内皮糖萼的簇状口头。此外，两性离子而不是疏水基团，不错通过与HA的空间协同作用竣事亲水润滑特点，同期市欢HA的分子折叠，最终构建出一种糖萼模拟涂层。这么的涂层不错很好地动作血管支架的保护层，凭借其在体表里出色的抗凝、抗炎和促进内皮细胞滋长的特点。这些发现不仅为PC改性的聚电解质之间的相互作用提供了新的视力，还为血管植入物提供了一个有出路的糖萼模拟涂层。联系使命以题为“Armoring Vascular Implant by Glycocalyx-Mimetic Coating with Clustered Morphology and Hydrophilic Lubrication”的著述发表在2025年01月09日的期刊《Advanced Functional Materials》。

1.翻新式策动本体

领先，MEA中的巯基与MPC单体中的双键反馈生成带有氨基的PC（PC-NH2）（图1A）。这是一个经典的点击反馈，在DMAP催化剂的存不才不错高效完成，规模MPC过量50%。通过核磁共振（NMR）分析PC-NH2发现，MPC中双键邻接的甲基峰从1.86转移到1.17 ppm。通过经营两个峰面积的比值，发现94.9%的MEA发生了反馈。接下来进行经典的EDC缩合磨真金不怕火：HA中的羧基与PC-NH2反馈，通过透析和冻干取得目标居品HA-PC。正如NMR分析所揭示的，3.18 ppm处的峰被界说为邻接到PC组季铵盐上的甲基峰，这标明PC组仍是得手嫁接到HA分子链上。通过NMR和XPS数据的经营斥逐，PC组的嫁接比为41.57–43.00%。为了解说HA-PC中存在的抗电解质性质，本文测试了10 mg mL-1团聚物在纯水和盐溶液中的粘度。如图1B所示，HA-PC在纯水中的粘度在10 s-1剪切速度下为20 mPa·s，并在盐溶液中下落到7 mPa·s，发扬出典型的抗电解质性质。这可能是因为具有抗电解质性质的PC在纯水中自鸠合导致HA分子链收缩，从而增多了分子间力和粘度。在有盐存在时，PC组中的正/负电荷相互作用被破损，这削弱了分子间力并伸展了分子链，从而裁减了粘度。比较之下，HA发扬出典型的电解质性质，在盐溶液中的粘度为75 mPa·s，而在水溶液中仅为0.8 mPa·s，这是因为盐扼制了HA的解离，从而擢升了其粘度。带负电的HA不错通过静电吸附与带正电的PEI鸠合，而带正电的团聚物也不错与两性离子团聚物鸠合。因此，带有两性离子功能团的HA-PC与PEI之间的相互作用值得潜入策动。

图1 HA-PC的合成偏执与PEI的相互作用

本文接受了传统的LBL自拼装模范来制备具有糖萼仿生结构的涂层。领先，通过QCM-d（图2A）对涂层制备历程进行了策动，发现HA-PC吸附引起的频率变化（ΔF）为1250 Hz，当涂层制备到第二层时权贵高于HA引起的频率变化（200 Hz）。这标明HA-PC具有遒劲的吸附着力，进一步证实了咱们的假定，即引入PC极地面擢升了HA与PEI的汇聚智商，小学生手淫和邻居女孩这对耗时的LBL自拼装模范具有紧迫真理真理。在具体分析中，由于交联和相互作用的互异，吸附物资酿成的拼装层在密度、硬度和其他特点上有所不同。在咱们的分析中，通常使用ΔD/ΔF示意拼装层的刚度变化。通过经营图2A中记载的最终拼装均衡气象下F和D的统统差值，不错不雅察到HA-PC/PEI拼装层比未改性的HA/PEI更优柔。由于HA-PC与PEI之间遒劲的汇聚力，制备相通层数时，HA-PC/PEI涂层的厚度达到982 nm，而HA/PEI涂层仅为430 nm。相似，HA-PC与PEI之间的遒劲汇聚力使HA-PC/PEI涂层愈加自如。在PBS中浸泡10天后，HA-PC/PEI涂层的荧光强度降至运行值的58%，而HA/PEI涂层降至运行值的19%（图2I）。LBL自拼装基于两种团聚物间的静电吸附，因此策动了涂层历程中名义Zeta电位的变化（图2B）。材料/涂层名义的Zeta电位呈现王法性的正负切换，标明LBL自拼装得手。随后进行XPS以分析涂层搞定后名义的元素散播（图2C）。与PLA比较，涂覆PEI和HA的材料名义透涌现热烈的氮（N）元素信号，因为PEI和HA齐含有N元素。在局部放大后，从HA-PC涂层中不雅察到显豁的磷（P）元素信号峰在133 eV处（图2D）。以上斥逐标明涂层的得手制备。

图2 通过LBL自拼装制备涂层及涂层的性质

血液相容性是心血管假体名义改性的紧要磋议因素。领先，检测了材料/涂层的溶血率，斥逐（图3A）标明统共样品的溶血率均低于1%，这标明涂层搞定莫得破损红细胞。此外，策动了材料名义的血小板粘附情况，因为这是血栓酿成的运行事件，而具有抗血小板粘附功能的涂层被合计具有更好的抗血栓功能。如图3B-D所示，大宗的血小板（约68 × 105 mm-2）粘附在PLA材料名义，而在HA/PEI搞定后权贵减少到约20 × 105 mm-2，这与涂层的亲水性密切联系。但是，很很鲁图片区经过HA-PC/PEI搞定的涂层进一步减少了血小板粘附（仅5 × 105 mm-2），视线内险些看不到粘附的血小板。这标明引入PC进一步擢升了涂层的亲水性，从而收缩了血小板的粘附，访佛于内皮糖萼。终点是，引入PC不错增强涂层的吸水智商，竣事局部防污增强后果，从而具有优胜的防污和抗凝可靠性。这少量通过HA-PC/PEI涂层对血浆卵白吸附发扬出精深的挣扎力取得了证实。

图3 涂层的血液相容性策动

对索要物进行了细胞毒性实验，以探究材料/名义的细胞相容性（图4A、B）。统共样本的细胞存活率与空缺对照组比较均特出了80%，这标明涂层对L929成纤维细胞无毒性。心血管材料植入后可能激发体内反馈，导致内皮挫伤，引起急性和慢性炎症，并促进血栓酿成。终点是，巨噬细胞在通盘炎症反馈中是中枢细胞。因此，策动这些涂层对巨噬细胞的影响至关紧迫。因此，对涂层对巨噬细胞的影响进行了策动。领先拜访了RAW264.7巨噬细胞在材料名义的粘附情况。如图4C、D所示，发现大宗巨噬细胞粘附在PLA名义，多达440个细胞每平方毫米，而在HA/PEI改性后数目减少到150个细胞每平方毫米，进一步经HA-PC/PEI改性后减少到98个细胞每平方毫米。这标明具有亲水润滑和鸠合口头的HA-PC/PEI涂层不错收缩巨噬细胞的粘附，成心于减轻材料引起的炎症反馈。尤其是，当巨噬细胞被LPS激活时，HA-PC/PEI涂层仍然能减少巨噬细胞的粘附。

图4 材料/涂层的细胞相容性

遴荐了冠状动脉支架植入动作动物实验模子，通过LBL自拼装模范在可给与的PLA支架上制备涂层，然后在荧光显微镜下不雅察。如图5A所示，涂层均匀且完全遮掩了支架名义。当阐明HA-PC/PEI涂层得手遮掩复杂风光的物体并保抓其齐备性时，它们不错用于后续的动物体内植入实验。将带有各式涂层的支架植入新西兰白兔的腹主动脉中。1个月和3个月后取出支架进行组织学不雅察和分析。凭据H&E染色（图5B），PLA组（未经任何修饰的裸支架）的新内膜厚度权贵大于HA/PEI涂层支架和HA-PC/PEI涂层支架，而HA-PC/PEI涂层支架的新内膜厚度最小。即使在3个月后，也莫得检测到内膜增生，支架被新内膜完全遮掩，这关于守护血管畅通至关紧迫。支架植入后的炎症终点无益，因为它引起或加重再局促和内皮过度增生。进一步通过CD68（绿色）免疫荧光染色分析了壮盛组织中的炎症反馈。从CD68抒发不错看出（图5C、D），HA-PC/PEI涂层改性组的CD68荧光强度显豁裁减至14，而PLA裸支架的荧光强度高达27。这标明在HA-PC/PEI涂层改性支架植入本事，炎症反馈权贵受到扼制，这归因于涂层的抗炎活性，与之前对巨噬细胞的实验斥一一致。凭据之前的证明，涂层的口头和硬度会影响细胞表型，尤其关于内皮细胞和炎性细胞。PC带来的很是口头和优柔机械性能可能是动物实验斥逐精深的主要原因。总的来说，HA-PC/PEI具有梦想的组织相容性和宿主整合性。

图5 支架植入实验

血管壁的内皮细胞层关于守护血管微环境的稳态具有紧迫真理真理。健康的内皮细胞膜具有自然抗凝因素如肝素硫酸盐、前线腺素（PGI2）和一氧化氮（NO），它们不祥合成和分泌各式生物活性物资，保证宽泛的血管收缩和舒张，从而保抓血管的宽泛流动和长久畅通。因此，快速竣事植入血管支架的内皮化是血管支架名义改性的关节目标。在本策动中，对植入血管支架壮盛内膜名义的内皮细胞进行了评估。CD31和eNOS是血管内皮细胞抒发的标志卵白，对守护内皮细胞宽泛功能和血管微环境稳态阐述紧迫作用[60]。因此，它们也动作考证内皮细胞存在和宽泛功能的秀雅物。实验了CD31、eNOS和细胞核在壮盛内膜名义的免疫荧光染色（图6B），并对细胞数目以及CD31和eNOS的抒发进行了定量分析（图6C-E）。尽管PLA支架、HA/PEI涂层支架和HA-PC/PEI涂层支架名义的细胞数目互异不权贵，但HA-PC/PEI涂层支架内膜名义的CD31和eNOS抒发水平高于PLA和HA/PEI涂层。这些斥逐标明，HA-PC/PEI涂层组的血管支架壮盛内膜在植入后3个月发扬出更好的生物学功能，透涌现具有类内皮糖萼功能的簇状涂层不错权贵改善血管支架壮盛内膜的内皮功能，展示出更好的体内性能。总之，引入PC诓骗抗聚电解质效应，而HA-PC分子的自折叠酿成了具有独到物感性质的多层膜，发扬为访佛生物仿生内皮糖萼的簇状口头，提供了更好的润滑保护和更优柔的涂层特点。此外，HA-PC/PEI涂层引入了两个迥殊的物感性质：独到的口头和更优柔的名义，这两者齐在鬈曲细胞走时方面阐述了紧迫作用。这主要体现时不齐心血管细胞对不同物理口头法度和物理硬度的不同明锐性，内皮细胞糖萼也不错鬈曲炎症细胞的走时等。因此，HA-PC/PEI涂层的一个紧迫功能可能是鬈曲心血管细胞的走时。

图6 涂层改性血管支架的体内组织相容性

2.回来与预测

总而言之，通过化学联想和合成了两性离子PC基团改性的透明质酸（HA-PC），这种团聚物在溶液中事先折叠和收缩，并发扬出抗电解质性质以及与PEI更强的汇聚智商。随后，通过层层自拼装（LBL）制备了HA-PC/PEI涂层，由于HA-PC的上述特点，权贵擢升了LBL自拼装着力，展现出惊东谈主的簇状口头以及优异的亲水润滑和低模量性能，充分师法了内皮糖萼的结构。细胞实考解说，这些涂层具有出色的抗凝特点，不祥收缩巨噬细胞的粘颂赞激活。体内植入实验透露，涂层搞定扼制了支架内再局促，并促进了支架名义的快速内皮化。本策动有助于贯通生物大分子的折叠和LBL拼装历程，为模拟内皮糖萼提供了新想路，优化了心血管血液战役材料的性能，从而为联想访佛内皮的功能涂层提供了新的视力。

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