表面改性技术在心血管支架中的应用

虽然大多数不锈钢血管植/介入器件产品描述中不会提及表面钝化的技术细节，但根据材料自身特性， 多数产品都需要进行表面钝化处理，以提高植入器件的生物安全性。

2-等离子体浸没离子注入技术

等离子体浸没离子注入技术是将器件浸没在均匀的低压等离子中，通过施加高压负脉冲，使器件表面上的等离子体获得相应能量之后沉积形成涂层的一种技术。其中等离子体可由阴极真空弧光放电等技术产生。

采用等离子体浸没离子注入技术沉积氧化铁涂层具有优异的生物相容性，与现有支架平台金属材料相比，它可以延缓血液凝固，并具有诱导和促进内皮细胞增殖的功能。金属表面的氧化铁涂层还可以作为物理屏障减小金属离子的溶出，并降低因金属离子溶出而引发的毒性反应。因此，金属支架表面的氧化铁涂层可以抑制凝血、促进内皮化和受损血管的愈合。

西南交通大学在金属心血管支架表面制备氧化铁涂层方面进行了大量研究，首先是氧化铁涂层与316L不锈钢基体附着力的研究，如下图所示：

图片来源：医休神介说

研究结果表明，涂层厚度对涂层与基体附着力影响较大，当涂层太厚时，支架变形会使涂层崩解、脱落，相比之下，涂层厚度在25nm时，涂层与基体的附着力较好，涂层可以经受支架变形处理而不产生裂纹。此外，还将氧化铁涂层通过等离子体注入的方法制备于L605钴基合金支架表面，并通过循环变形试验分析涂层的耐疲劳性能和耐腐蚀性能。研究结果表明，经氧化铁涂层处理的L605合金具有良好的耐疲劳性能和耐腐蚀性能，具备临床应用价值。

3-气相沉积技术

源于纳米金刚石或DLC沉积的碳涂层可以使金属表面具有优良的生物相容性和抗纤维包裹性能。

碳涂层具有 高硬度和低摩擦系数的特性，溅射和离子束辅助沉积技术被广泛用于在医用金属材料表面制备这种碳涂层。 体外试验证实，DLC涂层支架可抑制血小板活化和血栓形成，当其暴露在流动的富含血小板的血浆中时，几乎没有血小板的聚集和离子的释放。但在动物试验中，观察支架植入后6周的内膜增生情况时，却发现其与无涂层支架没有显著差别。

热解碳是一种新兴的支架用化学惰性涂层材料，其生成机理基本上都是在流化床中经烃类物质进行热裂解，通过化学气相沉积而制得。根据这一原理，热解碳涂层应用于心脏瓣膜材料上，并在长期的临床记录中被证明安全有效。其后，人们设计了涂覆碳涂层的不锈钢支架，并植入猪体内进行了I临床前试验，结果显示内皮化良好，血栓较少，并且没有明显的炎症反应。然而，临床试验研究表明，碳涂层支架和BMS的再狭窄率分别为31.8%和35.9%，临床效果并没有显著改善。

还有研究表明， 碳化硅涂层支架具有良好的血液相容性，可降低血小板和白细胞的黏附和活化。一项多中心非随机临床研究表明，无论是在一般、复杂还是高危(AMl、小管径、慢性完全闭塞、隐静脉桥、冠状动脉同种移植血管疾病)病变处植入碳化硅涂层支架，急性和亚急性血栓形成率均较低，植入6个月发生的再狭窄率同样较低。

4-聚甲基丙烯酸丁醋涂层技术

聚甲基丙烯酸丁醋(PBMA) 是一种具有良好力学性能的惰性聚合物，最早被应用于药物洗脱支架(DES) 的载药涂层。这种聚合物涂层的制备方法多采用溶胶-凝胶法，通过浸涂方法将聚合物药物涂层制备于心血管支架表面。随着惰性药物涂层逐渐被可降解药物涂层替代， PBMA作为过渡涂层材料被应用于金属支架平台与药物涂层之间，以期赋予支架良好的生物相容性。

主动涂层

药物涂层技术

以上介绍的涂层技术都是被动涂层技术，仅定位于涂层自身生物相容性好，并作为物理屏障改善心血管支架的生物安全性。而 主动涂层则是通过一定的涂层技术在支架表面制备功能性的涂层，实现血管支架的某些功能特征。

主动支架涂层制备技术有很多，具有代表性的有 浸泡、包裹、共溶和接枝等方法。

临床应用的药物支架载药涂层的和制备技术主要是采用共溶法，通过超声雾化喷涂技术实现支架表面涂层的均匀制备。

1-第一代药物支架

第一代心血管支架BMS的临床应用，虽然在一定程度上降低了球囊成形术后的急性、周期性并发症和弹性回缩的发生率，但随之而来的是一定比例的亚急性血栓事件和后期的支架内再狭窄(ISR) 的发生，对支架植入血管后发生支架内再狭窄机制的研究，将抑制增殖类药物应用到裸金属支架表面，以期实现这种功能化药物的缓慢释放，降低支架内再狭窄发生率，由此诞生了药物洗脱支架(DES)。

图片来源：医休神介说

2001年披露了首个雷帕霉素DES可行性临床研究结果，随后公布了大量相关临床研究数据。9个月的临床随访结果表明，雷帕霉素DES可以有效降低支架内再狭窄发生率，从BMS的36.3%.降低到8.6%(p