中文摘要：

目前使用的栓塞材料存在可控性差、血管毒性、易再通和透X光等不可克服的问题，且其血管栓塞机制尚不清楚。本项目拟用磁靶导向性空心铁氧体和体温形状记忆聚氨酯设计一种具有（多）核-壳结构、与血液密度接近的复合微球，并用碱性成纤维生长因子、骨桥蛋白等对其表面进行功能化修饰，从而实现血管栓塞过程可控、机械栓塞与生物组织栓塞相匹配和永久性栓塞。在此基础上，研究空心铁氧体结构对复合微球磁靶导向性的响应机制及其内在关系，系统分析聚氨酯的软段和硬段结构对复合微球形状记忆的响应温度、回复时间和恢复率的影响及规律，阐明复合微球形成机械栓塞的机理；研究复合微球的生物相容性和生物稳定性，揭示其对血管平滑肌细胞黏附、迁移、增殖的影响规律和脑动静脉畸形被其栓塞后新生血管内膜的形成机理，阐明其生物组织栓塞机制，构建血管永久栓塞模型。为开发X光显影、栓塞过程可控、能永久栓塞脑动静脉畸形和动脉瘤的新型血管栓塞材料提供科学依据。

结论摘要：

脑动静脉畸形和脑动脉瘤是颅内出血、头痛、癫痫、残废甚至死亡的常见病因，血管内栓塞是这类疾病的重要治疗方法之一。血管栓塞的疗效主要取决于栓塞材料的安全性及其在畸形血管内的弥散和栓塞程度。但目前使用的栓塞材料存在可控性差、血管毒性、易再通和透X光等不可克服的问题，且其血管栓塞机制尚不清楚。因此，本项目采用顺磁性空心铁氧体和体温形状记忆聚氨酯设计一种与血液密度接近的复合微球，并用生物大分子等对其表面进行功能化修饰，从而实现血管栓塞过程可控、机械栓塞与生物组织栓塞相匹配和永久性栓塞。为此，本项目探讨了空心铁氧体的合成条件和形成机理，阐明了壳层厚度、粒径的控制及其对磁性能的影响；优化聚氨酯的软段与硬段结构，揭示了聚氨酯组成、结构变化对形状记忆的响应温度、回复时间和恢复率的影响及规律，阐明了其机械栓塞的调控机制；研究了（多）核-壳结构铁氧体/聚氨酯复合微球的原位乳液聚合制备方法，优化了投料比、硅烷偶联剂的浓度、聚合温度等工艺参数，掌握了复合微球尺寸和磁性能的影响因素及控制方法；研究了生物大分子表面功能化修饰复合微球的机理和复合微球表面微结构对蛋白活性的调控作用，探讨了复合微粒对血管平滑肌细胞黏附、迁移、增殖的影响及规律，阐明了其生物组织封闭的调控机制；完成了复合微粒的生物相容性、生物稳定性、栓塞效果的评价，研究了动物脑动静脉畸形被栓塞后的栓塞机制，构建出血管永久栓塞的模型。本项目成功实现了空心铁氧体的结构及磁性能的可控；实现了铁氧体/聚氨酯复合微球的体温形状记忆功能，成功解决提高机械栓塞程度难题；通过表面修饰方法促进体温形状记忆聚氨酯在铁氧体表面的原位聚合，保证了（多）核-壳结构复合微球的形成，从而使复合微球在外磁场作用下具有磁导向定位功能，并具有与血液相近的密度，成功避免了血管误栓塞及堵管的难题；采用生物大分子对复合微球表面进行功能化修饰，并诱导新生血管内膜形成，实现了生物组织栓塞。本课题获得一种阻X线，具有良好生物相容性和靶向性，能在血管中悬浮和流动，可避免粘管和堵塞微导管，适应畸形病灶、致密栓塞的复合微球型栓塞材料。该材料，性质稳定、安全可靠、操作方便，可通过同一导管进行数次栓塞，易在血流冲击下流向血管远端，实现终末端血管的完全栓塞。该研究成果为设计与开发新型功能性栓塞材料提供了理论依据，为脑动静脉畸形、动脉瘤等神经外科疑难疾病的临床治疗方法研究提供了理论指导。