生物材料血液相容性體外評價分析

肖兵

山東七彩虹健康管理有限公司 山東濟南 250000

生物材料血液相容性研究對于生物材料能否在臨床治療中進行應用具有重要意義。生物材料血液相容性體外評價由于操作簡單、方便等優(yōu)點，在生物材料研發(fā)過程中得到了廣泛應用。本文重點對近些年關(guān)于生物材料血液相容性體外評價研究進展進行綜述如下[1]。

1 血液與材料接觸模型的選取

在生物材料血液相容性體外評價研究接觸模型選取方面應該盡量降低非待測材料對血液的激活作用，提高血液與材料的接觸面積，同時考慮評價方便快捷等方面。通常在初期的血液相容性評價研究中主要采用相對簡單的接觸模型。

2 檢測指標與檢測方法

2.1 血液蛋白

生物材料與血液發(fā)生接觸之后，首先是血漿蛋白在生物材料表面黏附。因此血漿蛋白的種類和數(shù)量對后續(xù)血液中其他成分的激活具有重要影響。目前關(guān)于纖維蛋白原、白蛋白以及免疫球蛋白的研究較為普遍。相關(guān)研究表明黏附的纖維蛋白原和免疫球蛋白對于血小板和白細胞的黏附激活具有促進作用，而黏附的白蛋白對于血小板和白細胞的黏附激活具有抑制作用，能夠防止血栓的形成。目前主要利用光反射干涉生物傳感器法、原子力顯微鏡法以及橢圓偏震術(shù)法等對生物材料表明黏附的血漿蛋白進行檢測，其中光反射干涉生物傳感器法以及橢圓偏震術(shù)法等在黏附血漿蛋白檢測中具有實時、動態(tài)、無損等特點[2]。

2.2 血小板

黏附在生物材料表明的血小板被激活后會發(fā)生聚集以及釋放效應，其顆粒內(nèi)容物能夠?qū)е卵装Y的發(fā)生和血栓的形成。比如P血栓球蛋白、血小板Q顆粒膜蛋白-140、血小板因子4以及凝血酶敏感蛋白等對于血栓的形成均具有促進作用。而血小板膜磷脂代謝產(chǎn)物血栓烷A2具有收縮血管以及促進血小板聚集的作用。相關(guān)研究表明可以通過檢測血栓烷A2來有效評價血小板的激活程度。此外，血小板活化之后還可以產(chǎn)生大量的微粒，通過為凝血因子活化提供磷脂結(jié)合位點來激活凝血系統(tǒng)。目前主要采用放射免疫法、酶聯(lián)免疫法、電鏡觀察法以及戊二醛誘導的熒光技術(shù)對直材料表明黏附的血小板進行檢測；采用放射免疫法和酶聯(lián)免疫法對血小板活化后釋放的顆粒內(nèi)容物進行檢測，其中P血栓球蛋白是目前公認的評價血小板激活的敏感指標。

2.3 補體系統(tǒng)

生物材料與血液發(fā)生接觸之后，關(guān)于補體系統(tǒng)的激活目前存在一些爭議，主流觀點認為補體系統(tǒng)是經(jīng)過替代途徑被有效激活，也有觀點認為經(jīng)典途徑和替代途徑均參與了補體系統(tǒng)的激活。比如在對缺乏C4的患者開展血液透析時，補體系統(tǒng)的激活存在明顯延遲。補體系統(tǒng)激活后會產(chǎn)生CIq以及C5b-9等物質(zhì)，其可以激活血小板和白細胞，容易導致炎癥和血栓的發(fā)生。目前對補體系統(tǒng)激活的檢測方法主要包括放射免疫法、酶聯(lián)免疫法以及CH50補體活性檢測法等。近些年應用較為廣泛的酶聯(lián)免疫流動檢測方法，相比傳統(tǒng)酶聯(lián)免疫法可以通過硝化纖維膜對SDS中的蛋白含量進行分析，進而更好的評價補體系統(tǒng)的激活程度[3]。

2.4 白細胞

目前研究認為白細胞的激活機制可能與激肽釋放酶以及補體有關(guān)，還可能與血小板的激活有關(guān)。白細胞被激活之后會促進多種細胞因子以及酶的釋放，其中蛋白酶對于纖維蛋白原以及膠原等均具有較強的水解作用，進而導致內(nèi)皮細胞損傷；而CD11b在細胞膜表面的增多能夠提高白細胞在內(nèi)皮細胞表面的黏附程度。目前，主要采用白細胞計數(shù)法以及中性彈力酶的酶聯(lián)免疫法檢測法對白細胞激活進行檢測。

3 血液相容性評價方法

目前主要采用體外、半體內(nèi)以及體內(nèi)實驗對生物材料的血液相容性進行評價。體外實驗由于快速、經(jīng)濟等特點，在生物材料血液相容性初步篩選實驗中得到了廣泛應用。生物材料的表面化學性質(zhì)、總面積以及表面紋理等特性均會對其血液相容性產(chǎn)生影響。因此，生物材料體外血液相容性評價存在與生物材料研發(fā)的各個環(huán)節(jié)。高效、快速、準確的生物材料血液相容性評價方法有助于縮短生物材料研發(fā)周期。但實際上在應用過程中受體內(nèi)復雜的環(huán)境與血凝機理的影響，仍然沒有形成統(tǒng)一的評價標準，其主要是以評價方向與要求來評價，而且也主要以體內(nèi)試驗的血小板、凝血、血栓以及其他血液學生物材料與體外的要求[4]。

4 外界非待測材料對血液的激活

在開展生物材料血液相容性體外評價研究中，要有效防止外界非待測材料對血液的激活作用。一是要求供血者身體健康，無吸煙史，在兩周內(nèi)未服用對血液存在影響的相關(guān)藥物；二是采用19號蝴蝶針進行采血，并且將初采的2m L血液丟棄，有效防止由于采血過程中組織損傷釋放的組織因子對血液進行激活；三是生物材料與血液發(fā)生接觸之后，應該在樣品中適當添加抗凝劑，來防止補體系統(tǒng)或血小板的進一步活化。

5 結(jié)論

基于以上分析，在生物材料血液相容性體外評價研究方面相關(guān)專家學者開展了大量的研究工作，取得了很大進展。但是目前關(guān)于血液以生物材料接觸方式、相關(guān)的檢測指標和檢測方法等方面尚未形成統(tǒng)一的規(guī)范標準，有待于后續(xù)進一步研究。