心脏瓣膜病具有较高的致死率,目前瓣膜置换手术是治疗此类疾病的唯一有效手段。临床上置换手术使用的瓣膜主要是机械瓣和生物瓣。生物瓣置换后无需终身服用抗凝剂和较低的免疫原性等特点使其在瓣膜置换时使用数量逐年增加,近几年这一比列已于机械瓣持平。但是生物瓣手术后易钙化、耐久性差等缺点严重制约了其在临床上的进一步应用。戊二醛作为交联剂交联制备生物瓣始于20世纪60年代末,四十余年来由于其可有效交联瓣膜基质、降低免疫原性以及减少感染风险而被广泛使用。但是戊二醛交联瓣膜易钙化、易撕裂损坏及耐久性差等缺点使其手术置换十年瓣膜失败率超过50%,严重限制了生物瓣的进一步临床应用。因此,目前新型交联剂或交联剂改性的研究成为瓣膜研究领域的热点问题。近年来,我们发现原花青素(Procyanidins, PC)可通过氢键交联瓣膜细胞外基质,可有效抑制其钙化和提高瓣膜稳定性。此外,PC本身还具有多种生物活性,如抗菌、抗血栓和抑制免疫原性等,因而有可能较好地改进或替代GA交联瓣膜的缺陷。因此,本研究采用原花青素前处理戊二醛交联瓣膜及酸性条件下改性处理瓣膜,通过一系列体外性能测试评价,探讨原花青素是否可以做为一种较好的戊二醛改性交联方法或交联剂应用于心脏瓣膜的交联制备。本研究第一、二章通过原花青素与戊二醛共交联处理脱细胞心脏瓣膜,以期制备性能优越的生物瓣材料。采用8mg/mL原花青素交联脱细胞猪主动脉心脏瓣膜4h后,再经1.25mg/mL戊二醛交联44h。本研究通过测定力学性能、抗酶降解能力、溶血率、血小板粘附、抗菌性能、交联稳定性、抗钙化及生物相容性等内容评价其性能。实验结果显示共交联瓣膜性能稳定、力学强度明显提高、抗钙化能力显著优于戊二醛。此外生物相容性检测结果显示,共交联瓣膜组细胞粘附率较戊二醛单独交联提高59%(78.75%±8.7%-19.75%±3.27%)、无明显溶血现象(0.75%±0.36%)、血小板粘附量较戊二醛单独交联显著减少(193±15.5个vs292.6±24.93个)、免疫原性低(49.33%±6.3%vs95.27%±5.26%)。研究结果表明,经原花青素与戊二醛共交联的脱细胞猪主动脉心脏瓣膜的力学性能、稳定性都有显著提高,与传统戊二醛交联瓣膜相比抗酶降解能力相当,较原花青素单独交联瓣膜抗菌能力、交联剂稳定性有显著提高。此外,共交联瓣膜材料有良好的细胞相容性、较好的血液相容性和较低的免疫原性。初步研究表明原花青素和戊二醛共交联制备的人工生物瓣膜材料是一种优良的生物瓣材料,有望应用于生物瓣制备。原花青素在酸性条件下也可交联弹性蛋白。因此,我们设想特定酸性条件下原花青素可同时交联胶原和弹性蛋白,以期制备保持或提高原花青素交联抗钙化的性能,进一步提高瓣膜耐久性。为此本研究第三章采用原花青素在酸性条件下交联猪主动脉生物瓣膜,使弹性蛋白和胶原蛋白这两种瓣膜主要成分均被交联,从抗钙化和力学性能及血液相容性等方面评价了交联改进的效果。研究表明pH6条件下原花青素交联的瓣膜材料形态柔软无皱缩、厚度(0.18±0.01mm)较不交联瓣膜(0.17±0.01)没有明显增厚、弹性模量较戊二醛交联瓣膜降低(15.54±1.19MPa vs22.28±0.33MPa);同时抗钙化实验显示,pH6条件下原花青素交联的瓣膜材料钙化情况较戊二醛和pH7.4交联显著降低(34.51±1.84μg/mg vs50.85±1.85μg/mg,42.97±2.32pg/mg)；血液相容性实验显示：pH6条件下原花青素交联的瓣膜材料溶血率极低(0.38%±0.2%)、血小板粘附率低于戊二醛交联瓣膜(31.16%±2.51%vs45.2%±2.56%)和较长的部分凝血酶原时间(APTT).研究表明：酸性条件下原花青素交联脱细胞猪主动脉心脏瓣膜较戊二醛柔软,具有较好的力学性能进而可以有效防止瓣膜撕裂。且该交联瓣膜材料在保留原花青素抗钙化的优势外,在酸性条件下抑制钙化效果更佳。同时该交联瓣膜材料不引起溶血,具有一定的抗血栓形成潜能、抗凝血作用,显示了良好的血液相容性。可见,酸性条件下原花青素交联作为制备人工生物瓣膜材料的改进方法,有望应用于临床瓣膜置换术的生物瓣制备。