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隨著心臟介入技術(shù)的快速發(fā)展，封堵器已成為治療卵圓孔未閉的首選方法。封堵器材料的生物相容性、機(jī)械穩(wěn)定性及其與患者解剖結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性是決定治療效果的關(guān)鍵因素，近年來(lái)，生物可降解材料在封堵器領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，這類封堵器采用生物醫(yī)用高分子材料制成，置入人體后起到臨時(shí)橋梁作用，引導(dǎo)自體組織生物修復(fù)，并逐步降解為無(wú)害物質(zhì)排出體外，避免了金屬封堵器的長(zhǎng)期留存問(wèn)題。

聚乳酸（PLA）、聚左旋乳酸（PLLA）、聚消旋乳酸（PDLLA）

PLLA是一種具有L-乳酸對(duì)映異構(gòu)體的α-羥基酸聚合物，具有較高的抗拉強(qiáng)度、低斷裂伸長(zhǎng)率、良好的生物相容性、高拉伸彈性模量、易加工性等特性。在生理?xiàng)l件下，PLLA通過(guò)檸檬酸循環(huán)進(jìn)一步降解，最后以H2O和CO2的形式排出體外，PLLA在體內(nèi)降解時(shí)間約為2~5.6年，這可能會(huì)導(dǎo)致持續(xù)的局部炎性反應(yīng)。但PLLA的降解速度可通過(guò)對(duì)其結(jié)晶度、孔隙度和分子量進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)控制；PLLA的降解時(shí)間與其分子量大小、結(jié)晶溫度、尺寸形態(tài)以及外部環(huán)境 

有關(guān)。因此，與其他生物可降解材料相比，PLLA已成為最有前途的支架材料之一。然而，臨床研究表明，PLLA存在彈性、柔韌性、親水性差等固有缺點(diǎn)。近年來(lái)，PLLA基材料越來(lái)越受到人們的關(guān)注，其目的是改善力學(xué)性能，縮短降解時(shí)間，以滿足臨床需求，初步結(jié)果證明了其可行性。盡管如此，生物可降解PLLA封堵器一旦從輸送鞘中釋放出來(lái)，其自我恢復(fù)能力遠(yuǎn)不如鎳鈦合金。

PDLLA是一種由D-乳酸和L-乳酸隨機(jī)分布形成的無(wú)規(guī)共聚物，其物理和生物性能可以通過(guò)改變L-和D-異構(gòu)體的比例來(lái)調(diào)節(jié)。隨著D-異構(gòu)體含量的增加，PDLLA顯示出較低的結(jié)晶度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及較快的吸收率。酸性產(chǎn)物的快速釋放以及快速的降解速率，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)。PDLLA大約需要6~12個(gè)月才能在體內(nèi)完全轉(zhuǎn)化為CO2和H2O。

聚（4-羥基丁酸酯）（P4HB）

P4HB具有高抗拉強(qiáng)度和出色的彈性，比聚乙醇酸（PGA）和PLA更具柔韌性，拉伸后其機(jī)械強(qiáng)度增加，同時(shí)保持柔韌性。但不適用于心臟封堵器的骨架部件，因?yàn)檫@些部件需要高錨固力和適當(dāng)?shù)目棺冃涡?，以防止偏離缺損部位。P4HB具有良好的生物相容性，其降解產(chǎn)物4-羥基丁酸酯存在于許多正常組織中，以H2O和CO2的形式從體內(nèi)排出。此外，它還可以通過(guò)表面侵蝕逐漸降解，防止酸的突然釋放，從而減少炎癥反應(yīng)，促進(jìn)內(nèi)皮化和組織再生。P4HB被選為BioTrek封堵器骨架和阻流膜的主要材料。然而，由于相關(guān)研究項(xiàng)目的擱置，目前尚無(wú)P4HB作為骨架或阻流膜材料的應(yīng)用數(shù)據(jù)報(bào)道。

聚對(duì)二氧環(huán)己酮（PDO）

PDO是由多個(gè)重復(fù)的醚酯單元組成的聚合物，在體內(nèi)可以緩慢完全分解為H2O和CO2。與PGA和PLA等其他可生物降解的聚合物相比，PDO產(chǎn)生的酸性產(chǎn)物更少，引發(fā)的炎癥反應(yīng)更弱。由于其良好的生物相容性、力學(xué)性能、低炎癥反應(yīng)、生物可降解性和可加工性，已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，作為縫合線在人體中使用，已有近50年的歷史，且獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局的批準(zhǔn)，因此通常認(rèn)為是安全的。

上海錦葵Pansy®封堵器即是以PDO為骨架材料，阻流膜采用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）；以及MemoSorb®生物可降解PFO封堵器也是采用PDO制作。

聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）

PLGA是由PLA和PGA聚合而成的一種非定型共聚物，具有較弱的細(xì)胞黏附性，其酸性降解產(chǎn)物容易引起炎性反應(yīng)，兩者都不利于內(nèi)皮化和組織再生。然而，PLGA的親水性可以通過(guò)附加不同的官能團(tuán)，促進(jìn)細(xì)胞吸附和增殖，改善與細(xì)胞和組織的相互作用。在力學(xué)性能方面，PLGA具有較高的抗拉強(qiáng)度，可以很容易制成各種形狀和尺寸，適用于特殊結(jié)構(gòu)的心臟封堵器。

聚己內(nèi)酯（PCL）

PCL是一種半結(jié)晶線性聚酯，降解速度稍慢，降解周期為2~3年，與其他可生物降解的聚酯相比，PCL的降解產(chǎn)物無(wú)毒、酸性較低，可通過(guò)自然途徑代謝。

Double Umbrella（DU）封堵器、Chinese Lantern封堵器以及Biodegradable Polycaprolactone封堵器的骨架部分均使用PCL制作，以獲得更好的錨固力和抗壓強(qiáng)度。PCL具有良好的力學(xué)性能，特別是柔韌性和形狀記憶性能，主要?dú)w功于其長(zhǎng)碳-碳鏈結(jié)構(gòu)。體外降解實(shí)驗(yàn)顯示，PCL封堵器的應(yīng)力松弛和力學(xué)性能在12周內(nèi)未因降解而受損。但其相對(duì)較差的彈性使DU

封堵器緩慢恢復(fù)其工作形狀，傘部在5 min以上展開(kāi)，這增加了風(fēng)險(xiǎn)和操作難度。

Ⅰ型膠原（ICL）

ICL作為阻流膜被用于多種封堵器，包括BioSTAR封堵器、BioDisk封堵器、Double BioDisk封堵器和Biodegradable Polycaprolactone。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，從術(shù)后第7天開(kāi)始，ICL阻流膜被新內(nèi)皮層覆蓋，術(shù)后3個(gè)月被內(nèi)皮覆蓋，可見(jiàn)內(nèi)皮化過(guò)程加速。與PET阻流膜相比，ICL膜的免疫反應(yīng)更低，并且實(shí)現(xiàn)了更快的封堵和內(nèi)皮化。然而，ICL缺乏強(qiáng)度，易被各種內(nèi)肽酶代謝。因此，它需要將其折疊成多層，與碳二亞胺交聯(lián)以制備ICL或與PLGA共聚合，以提高機(jī)械性能并減緩降解。這增加了制備過(guò)程的復(fù)雜性，導(dǎo)致成本較高。據(jù)報(bào)道，術(shù)后的殘余分流，可能是由于BioSTAR封堵器的膠原層降解而導(dǎo)致。因此，在后續(xù)研究中，它已逐漸被PLLA和其他材料所取代。

聚（L-丙交酯-co-ε-己內(nèi)酯）（PLCL）

PLCL是PLLA和PCL的共聚物，是一種脂肪族聚酯，因其良好的生物相容性、彈性、柔韌性、可定制的機(jī)械性能以及降解速率可調(diào)節(jié)性而廣泛應(yīng)用。在體內(nèi)，PLCL降解為乳酸和6-羥基己酸，以羥基酸或CO2和H2O的形式從體內(nèi)排出，組織反應(yīng)性低。心臟封堵器在體內(nèi)理想的降解過(guò)程通常需要6~12個(gè)月。然而，由于缺乏有效的細(xì)胞結(jié)合位點(diǎn)，PLCL的細(xì)胞黏附和增殖能力有限，可通過(guò)與其他天然材料或生物分子（如絲纖維蛋白）混合來(lái)改善。

在一代可降解ASD/PFO封堵器中，PLCL用于編織網(wǎng)狀骨架，鎳鈦彈簧放置在封堵器的中心軸上，因其機(jī)械性能不足和形狀記憶能力差，導(dǎo)致房間隔與封堵器不能完全貼合，二代BAO封堵器，PLCL骨架經(jīng)過(guò)熱定型并且對(duì)尺寸進(jìn)行調(diào)整，解決了房間隔與封堵器不能完全貼合的問(wèn)題。

伴隨材料學(xué)和其他學(xué)科的進(jìn)步，PFO封堵器的材料將會(huì)更加完善和優(yōu)化，新型材料的探索和應(yīng)用同時(shí)也為PFO的治療策略提供新的思路和方法。未來(lái)PFO封堵器及其材料將朝著多功能化發(fā)展，如同時(shí)具備良好的生物相容性、機(jī)械性能、形狀記憶、顯影性和可降解性。

來(lái)源：周廣泰, 周超, 張海軍. 卵圓孔未閉封堵器材料研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)介入心臟病學(xué)雜志, 2024, 233(12):709-716.