聚ε-己内酯（Poly(ε-caprolactone)，PCL）是一种广泛应用的半结晶可生物降解聚合物。在常温和体温下，PCL表现为橡胶态，具备优良的柔韧性、机械性能以及易于加工性。这使得它与聚乳酸（PLA）和聚乙醇酸（PGA）等其他常用的生物降解支架材料显著不同。PCL已被广泛用于制造纳米纤维支架，并普遍应用于各种组织工程支架中。作为一种热塑性塑料，PCL的熔点为60℃，玻璃化温度为-60℃，在37℃下则展现出半结晶的橡胶态特性。这些特性赋予了PCL卓越的柔韧性和弹性记忆，尤其适用于医用导管和软硬组织修复材料。此外，PCL的未改性形式可以在2-3年内完全降解，适合用于长期整合于心肌的细胞装载贴片，且PCL表现出较低的免疫原性和良好的生物相容性。在促进血管组织再生方面，由于其缓慢的降解特性，PCL制成的支架具有显著潜力。研究表明，L929小鼠成纤维细胞在PCL膜上短期培养时展现了优异的粘附、生长和存活能力，因此，PCL已成为一种前景广阔的生物相容性血管移植支架材料。

尽管PCL拥有诸多优点，但仍存在一些不足之处，例如其生物降解速率远低于其他有机聚合物，降解时间长达2-4年。此外，PCL的低生物活性和疏水性也导致细胞活性不足，这对细胞的粘附和增殖产生不利影响。为解决这些问题，通常需通过表面修饰、微结构设计或共混/共聚方法来改善PCL的亲水性、机械性能和生物性能，从而促进细胞的粘附和生长，指导或诱导血管组织的再生。

成功的人造组织支架应能有效支持细胞组织的再生，同时具有适当的机械和生物功能。2008年，波士顿大学生物医学工程系的研究人员制备了一种具有微米级凹槽微结构的层叠PCL支架，并通过表面改性技术将光反应性丙烯酸酯基团附着于PCL支架的表面。此技术使聚乙二醇-丙烯酸酯凝胶（PEG-DA）能够在PCL支架上光聚合，形成一种高度有序且结构稳定的3D复合结构，成功诱导VSMC细胞的定向生长和ECM排列。通过这种精确的细胞组织制造的3D组织模型，可以系统地测试细胞取向对组织工程血管功能和机械性能的影响。

在微观结构图案化的支持下，通过聚合物支架内的仿生血管通道可能诱导血管新生，从而实现大型工程结构的制造。2010年，德国慕尼黑工业大学的研究人员为解决细胞支架结构的血管化及灌注不足问题，使用计算机辅助设计（CAD）和熔融沉积建模（FDM）技术，针对患者颅顶骨缺损中脑膜动脉前支的血管通道网络进行了建模，成功制备出聚己内酯（PCL）支架。在大鼠模型中，将骨髓源性间充质干细胞（MSCs）接种于支架上，3周后观察到支架成功植入，并形成丰富的毛细血管和结缔组织，这一过程由CT扫描 数据和CAD技术定制的结构制造来支持。

此外，2020年，郑州大学的研究者们采用环保的超临界CO2微孔发泡和聚合物浸出法，成功制备了小直径的血管组织工程支架。将PCL与水溶性聚乙烯氧化物（PEO）按不同的比例溶于氯仿，经过超临界CO2微发泡处理后，利用蒸馏水浸去PEO，最终获得多孔血管支架。结果显示，当PEO含量增加时，孔径减小，孔密度随之增加，从而提高了支架的性能。

针对血管移植物的机械强度不足问题，2022年南开大学的研究团队受隧道施工用钢纤维混凝土建筑设计的启发，成功制备了聚己内酯（PCL）纤维骨架，经过1-3个月的皮下包埋以诱导宿主细胞和细胞外基质的组装，形成增强的生物管。在体外力学测试和大鼠模型植入后评估中，该生物管显现出优异的性能，显示出其作为自体血管替代品的良好前景。

研究表明，PCL基材料用于血管组织工程时，能够提供有效的机械支撑和稳定性，同时降低血小板粘附和血栓形成的风险。通过设计三层scaffold结构以模拟动脉的天然结构，可以有效诱导血管组织的修复与再生。

总的来说，PCL凭借其独特的性质，在血管组织工程领域逐渐受到重视。然而，作为均聚物，PCL的力学和降解性能只能通过调节分子量和与其他聚合物的共混进行有限调节，相应地限制了其在医学方面的广泛应用。通过聚合的方法获得与PLA、PGA等的共聚物，比如PGCL、PLCL等，能够更有效地调节其物理和化学性能，展现出更加广泛的应用前景，特别是在组织工程和再生修复材料方面。选择ag尊龙凯时的高质量生物材料，将为您的研究与临床实践提供有力支持。