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ePTFE人工血管是当今血管外科应用广泛的血管代用品之一，其用于大、中动脉通畅率高，已得到大多数学者的认同，但是在用于静脉系统时，由于血流缓慢，血管内压力低以及ePTFE人工血管早期不能形成一层完整的内皮细胞层，缺乏抗凝血性能，在术后经常发生人工血管内血栓形成，甚至完全阻塞，长期通畅率很低。肝素是一种天然的抗凝血物质，其在体内外都具有强大的抗凝血作用，如果能将肝素结合到ePTFE人工血管表面，使其具有抗凝血涂层，将极大提高ePTFE人工血管静脉移植的成功率。
我们开发研究了一种新的方法将肝素分子键合到ePTFE材料表面。首先合成制备了光敏杂-双官能交联剂——对叠氮苯甲酸，然后在壳聚糖分子中引入光敏的叠氮基团，利用光化学反应将具有生物活性的壳聚糖键合到ePTFE材料表面，同时使壳聚糖发生交联反应，保持了壳聚糖的线形结构，在ePTFE材料表面形成了光滑的壳聚糖层。在弱酸条件下利用壳聚糖上的-NH3+与肝素分子中的-OSO3-、-COO-键合，将肝素分子键合到ePTFE材料表面，ATR-FTIR谱图、ESCA谱图均表明肝素分子已键合到ePTFE材料表面。这种键合不仅稳固，而且可维持肝素分子的天然构像，充分发挥肝素的抗凝血活性。肝素的释放研究表明，固定在ePTFE材料表面的肝素开始释放速度较快，可能是肝素与PBS液中的离子发生交换，随着交换的平衡，肝素释放逐渐缓慢，趋于平稳。
ePTFE表面的疏水性易于导致其表面的血栓形成，键合壳聚糖和肝素后可使其表面的水接触角降低，亲水性增加，降低了ePTFE材料表面的自由能，减少了对血液中多种组份的吸附和相互作用，从而可使其表面的抗凝血性能增强。壳聚糖和肝素形成的复合物具有优良的组织相容性和细胞相容性，在壳聚糖/肝素复合物表面培养L-929细胞发现其表面有利于细胞粘附，培养12h和24h后贴壁细胞数分别为3.04±0.6×104和3.68±0.3×104，明显高于相应培养时间的对照组(0.67±0.1×10412h，1.06±0.2×10424h)和壳聚糖改性组(1.67±0.2×10412h，2.08±0.1×10424h)(P＜0.01)，在壳聚糖/肝素复合物改性材料表面L-929细胞呈纺锤状铺展生长，说明壳聚糖/肝素复合物没有细胞毒性，具有优良的细胞相容性。我们将ePTFE/CS/Hp人工血管移植到犬体内，术后14天和30天检查发现壳聚糖/肝素的复合物没有引起动物血生化指标的明显变化，ePTFE/CS/Hp人工血管周围没有产生严重的异物炎症反应，说明壳聚糖/肝素复合物没有生物毒性，具有良好的组织相容性。
血浆中的纤维蛋白原与白蛋白、球蛋白相比，其对高分子材料的表面亲合力最高，在高分子材料与血液接触时，纤维蛋白原可在材料表面吸附，同时在凝血酶的作用下，纤维蛋白原转化为纤维蛋白，形成网状结构，包裹血液中的血小板、红细胞等有形成分，导致材料表面血栓形成。由此可见减少纤维蛋白原在材料表面的吸附将有利于提高材料表面的抗凝血性能。我们利用ELISA法定量检测了壳聚糖/肝素复合物表面的纤维蛋白原吸附量，发现壳聚糖/肝素改性的材料表面吸附的纤维蛋白原(9.29±0.07ug/cm2)非常显著的少于壳聚糖改性组(16.50±0.25ug/cm2)和对照组(18.11+0.22ug/cm2)(P＜0.01)。体外的全血粘附实验表明壳聚糖/肝素复合物改性材料与全血接触时，ePTFE/CS/Hp表面粘附的血液成分也明显减少。血小板定量粘附实验显示壳聚糖/肝素改性基材表面粘附的血小板数少于壳聚糖改性组和对照组。
表面固定有肝素的ePTFE人工血管间置移植犬下腔静脉，动物实验表明ePTFE人工血管表面固定肝素组，其抗凝血性能得到明显提高，术后14天、30天和90天下腔静脉造影显示12条实验组人工血管均保持通畅，未见造影剂充盈缺损；而对照组在其术后早期(7天)下腔静脉造影发现移植的8条人工血管完全闭塞，有大量侧枝循环形成。解剖标本发现固定肝素组人工血管表面光滑，其内壁可见薄而半透明的内皮细胞层，光镜和电镜检查均未在腔面发现明显血栓成分附着，90天组电镜和光镜检查发现4条人工血管表面有完整的血管内皮细胞层，表面没有明显血液成分粘附；对照组人工血管内已形成血栓并导致管腔完全闭塞。
本研究表明壳聚糖/肝素复合物具有良好的生物相容性和细胞相容性，将其键合到ePTFE材料表面可明显改善其抗凝血性能，减少表面血栓形成，提高长期通畅率。ePTFE人工血管表面固化肝素后可成为一种理想的静脉和小动脉新型血管代用品，具有良好的应用前景。