心血管疾病（CAD）是全球主要死因之一，冠状动脉疾病（CAD）是其中的一种。心血管支架是治疗CAD的常用方法之一，包括裸金属支架（BMS）、药物洗脱支架（DES）和生物可降解支架（BRS）。传统的BMS和DES存在晚期并发症，如支架内再狭窄和血栓形成。BRS作为一种新型支架，具有可降解的特点，避免了传统支架的长期并发症，如支架内再狭窄和血栓形成。然而，BRS的设计和材料选择需要经过严格的生物相容性评估，以确保其在血管环境中的安全性和有效性。因此，评估BRS的生物相容性是其临床应用前的关键步骤。

生物可降解支架，Bioactive Materials综述！

悉尼科技大学Kristine McGrath、Samuel Hansen等人主要探讨了用于评估可降解金属心血管支架生物相容性的临床前研究模型。文章详细比较了不同的研究模型，并提供了未来研究的建议。

1.主要内容：
生物可降解支架，Bioactive Materials综述！

图1 心血管支架的三种主要类别

三种主要类型的心血管支架包括：裸金属支架（BMS）、药物洗脱支架（DES）和生物可降解支架（BRS）。BMS由耐腐蚀金属制成，如不锈钢或钴基合金，主要用于提供血管支撑，但存在术后并发症，如血管再狭窄和血栓形成。DES在BMS的基础上增加了药物涂层，旨在减少内膜增生和短期再狭窄，然而，它们可能会引发晚期炎症反应和新动脉粥样硬化。BRS则是一种新型支架，能够在血管内逐渐降解，解决了传统支架的长期并发症问题，同时避免了血管塌陷，并促进了动脉修复。


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图2 用于评估金属BRS生物相容性的体外模型

图中详细介绍了三种体外模型，用于评估金属生物可降解支架（BRS）的生物相容性。提取测试通过将金属样本浸泡在生理介质中，制备含有金属降解产物的提取液，然后将细胞培养在这些提取液中，以评估细胞对降解产物的反应。直接接触测试则是将细胞直接培养在金属表面，观察细胞与金属表面的直接相互作用，包括细胞形态、迁移和黏附等。间接接触测试通过在金属和细胞之间放置一层屏障，让金属的降解产物通过培养基扩散到细胞中，从而评估金属对细胞的间接影响。这些体外模型为研究金属BRS的生物相容性提供了基础数据，有助于筛选出具有潜在生物相容性的金属材料。

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图3 用于评估金属BRS生物相容性的动物模型

图中展示了用于评估金属BRS生物相容性的动物模型，包括小型动物模型（如小鼠和兔子）和大型动物模型（如猪）。小型动物模型主要用于早期评估BRS的局部生物相容性和系统毒性，通过将金属样本植入动物的腹部主动脉或皮下组织，观察金属与周围组织的相互作用以及金属降解产物对远端器官的影响。大型动物模型则更接近人类的血管解剖结构和生理条件，用于评估BRS的长期性能、生物相容性以及在血管内的实际表现，为BRS的临床应用提供更可靠的依据。

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图4 在小鼠主动脉内植入生物可降解金属样本的方法

图中详细展示了在小鼠主动脉内植入金属样本的两种方法。一种是将金属样本植入主动脉腔内并固定在主动脉壁上，这种方法可以模拟支架在血管内腔中的环境，让金属样本直接暴露在血流中，观察金属与血液成分的相互作用以及金属的降解过程。另一种方法是将金属样本植入主动脉壁的外膜层，即主动脉壁的外层组织中，这种方法可以研究金属与血管壁组织的相互作用，以及金属降解产物对血管壁细胞的影响。此外，图中还展示了通过腹腔注射金属提取液来研究其系统效应的方法，这种方法可以评估金属降解产物在体内的分布和对远端器官的潜在影响。

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图5 三维心血管细胞培养模型

图中展示了四种三维心血管细胞培养模型，这些模型通过模拟人体心脏微环境，为研究心血管疾病和药物筛选提供了更接近体内条件的实验平台。心脏球体由心血管细胞（如内皮细胞、平滑肌细胞或心肌细胞）组成，这些细胞在三维空间中形成球状结构，能够模拟心脏组织的某些功能和特性。心脏类器官则是由干细胞分化而来的自组织结构，它们可以形成具有心脏特征的微小组织，用于研究心脏发育和疾病。器官芯片技术通过在微流控芯片上培养细胞，模拟器官的结构和功能，例如“心脏芯片”或“血管芯片”可以模拟心脏或血管的生理过程。3D生物打印则利用生物墨水和心血管细胞构建复杂的三维组织结构，有望用于制造功能性心脏组织和血管。这些三维模型为研究金属BRS的生物相容性提供了更全面和深入的手段，有助于更好地理解金属与心血管组织之间的相互作用。

2.全文总结：

本文综述了用于评估生物可降解金属心血管支架（BRS）生物相容性的临床前研究模型。文章首先介绍了BRS的背景和重要性，强调了其在治疗冠状动脉疾病中的潜力。接着，文章详细比较了体外模型（包括提取测试、直接接触测试和间接接触测试）和体内模型（包括小鼠、兔子和猪模型）的优势和局限性。体外模型提供了快速、低成本的初步评估，而体内模型则提供了更接近临床环境的长期评估。文章还讨论了未来研究方向，包括三维细胞模型的应用和临床试验的重要性。最后，文章强调了结合多种模型进行综合评估的必要性，以确保BRS在临床应用中的安全性和有效性。

参考资料：

https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2025.09.004

本文由广州佳誉医疗器械有限公司/佛山浩扬医疗器械有限公司联合编辑