金属酚醛网络辅助构建具有一氧化氮生成和糖萼功能化的多层仿内皮聚电解质涂层用于心血管支架

　　心血管支架植入后易发生血栓形成和再狭窄，如何构建仿生内皮微环境成为关键挑战。四川大学团队通过金属酚醛网络(MPNs)辅助层层自组装技术，开发出兼具糖萼功能化(HA修饰)和一氧化氮(NO)催化释放的双模态仿内皮涂层。该涂层通过静电吸附、氢键和π-π堆积等多重相互作用增强稳定性，体外/体内实验证实其可选择性促进内皮细胞增殖、抑制平滑肌细胞异常增生，三个月后支架内腔丢失率仅为裸支架的1/3，为新一代功能性心血管植入物开发提供新思路。

　　

心血管疾病已成为全球健康的主要威胁，而血管支架植入术后的血栓形成和再狭窄问题始终未能彻底解决。尽管药物洗脱支架(DES)通过释放抗增殖药物抑制血管内膜增生，但非选择性的药物作用同时阻碍了内皮修复，导致晚期血栓风险增加。更令人担忧的是，支架作为永久性金属异物植入后，会引发炎症反应，加剧血管微环境的恶化。内皮细胞(ECs)作为血管保护层，其分泌的活性物质如透明质酸(HA)和一氧化氮(NO)在维持血管稳态中发挥关键作用——HA是内皮糖萼主要成分，能调节细胞行为；NO则通过NO-cGMP信号通路抑制血小板活化和平滑肌收缩。如何模拟这些天然内皮功能，成为突破现有技术瓶颈的新方向。

四川大学华西医院的研究团队在《Biomaterials》发表创新性研究，通过金属酚醛网络(MPNs)辅助构建多层仿内皮聚电解质涂层。该团队采用表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)与铜(Cu)形成MPNs作为夹心辅助层，结合带正电的聚乙烯亚胺(PEI)和带负电的HA，通过层层自组装(LBL)技术构建功能涂层。关键技术包括：利用MPNs增强涂层稳定性的多相互作用网络设计；Cu催化血液中S-亚硝基硫醇分解实现NO可控释放；保留HA生物活性的静电组装策略；以及通过体外细胞实验和兔颈动脉支架植入模型验证功能。

Preparation and characterization of the coating
通过zeta电位监测证实LBL组装成功：聚乳酸(PLA)基底经聚多巴胺(PDA)修饰后，交替沉积PEI(+48.2 mV)、EGCG-Cu(-28.7 mV)和HA(-35.4 mV)形成稳定多层结构。X射线光电子能谱(XPS)显示Cu²⁺
与EGCG酚羟基的配位作用，傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实酚-醛-胺共价交联网络的形成。原子力显微镜(AFM)显示涂层表面粗糙度(Ra)仅2.13±0.31 nm，优于传统PEI/HA组装体(4.57±0.52 nm)。

NO generation and anticoagulation performance
Cu催化血液中谷胱甘肽(GSH)分解S-亚硝基-N-乙酰青霉胺(SNAP)，实现0.85±0.12×10^-10
mol/cm²
/min的NO持续释放。血小板粘附实验显示，涂层表面血小板覆盖率仅4.7%，显著低于裸支架(38.2%)。凝血酶原时间(PT)延长至28.6±1.2秒，激活部分凝血活酶时间(APTT)达65.3±2.1秒，证实抗凝功能。

Cellular responses and in-vivo evaluation
人脐静脉内皮细胞(HUVECs)增殖率提高2.1倍，而平滑肌细胞(SMCs)增殖抑制率达63%。兔颈动脉植入实验显示，4周时涂层支架内皮化率91.7%，裸支架仅47.3%；12周时新生内膜面积减少67%，管腔丢失率仅为裸支架的1/3。炎症因子检测显示肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平下降58%，白细胞介素-6(IL-6)降低62%。

该研究突破性地将接触治疗(糖萼功能化)与气体治疗(NO释放)相结合，通过MPNs稳定化策略解决传统NO前体药物不稳定、HA化学修饰失活等问题。其重要意义在于：为心血管植入物提供无需药物的功能性表面改性方案；通过模拟天然内皮双功能协同机制，实现促内皮化、抗血栓和抗炎的多重效应；MPNs辅助的LBL技术可拓展至其他植入器械的生物相容性提升。这种"仿生而非抑制"的设计理念，为下一代心血管器械开发指明新方向。