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  當(dāng)下心血管疾病正嚴(yán)重影響著全世界數(shù)百萬(wàn)人的健康，其致死率在各類(lèi)致命疾病中高居第一。該疾病的主要誘發(fā)因素是血液系統(tǒng)凝血和抗凝血功能障礙而產(chǎn)生動(dòng)脈和靜脈血栓，其嚴(yán)重時(shí)，將引發(fā)缺血性卒中、心肌梗死等疾病。因此，抑制血栓形成對(duì)于有效降低心腦血管疾病的發(fā)病率和死亡率具有重要意義和價(jià)值�？鼓蠓肿討{借其優(yōu)異的抗凝性能，在心血管疾病的臨床治療、血液接觸或植入材料、醫(yī)療器械等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。

圖1從凝血和抗凝機(jī)理、分子特性、應(yīng)用等方面對(duì)抗凝大分子進(jìn)行展望。

  近年來(lái)，抗凝大分子在各種研究和實(shí)際應(yīng)用中受到了前所未有的重視。如圖1所示，本文探討了抗凝大分子的基本機(jī)理、分子設(shè)計(jì)到臨床應(yīng)用等，以及這些抗凝大分子在臨床治療和生物醫(yī)學(xué)中的重要應(yīng)用。同時(shí)，對(duì)于抗凝血大分子在今后的發(fā)展過(guò)程中面臨的多重機(jī)遇和挑戰(zhàn)，也針對(duì)性地提出了以下幾點(diǎn)展望：

  i) 結(jié)合相應(yīng)的抗凝機(jī)制設(shè)計(jì)抗凝大分子。分子設(shè)計(jì)與抗凝機(jī)制相結(jié)合，有助于提出更有效的抗凝大分子設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)預(yù)防血栓形成，降低心血管疾病的發(fā)病率和死亡率，達(dá)到精準(zhǔn)治療的目的。

  ii) 選擇適宜的可控/活性聚合方法設(shè)計(jì)抗凝大分子。結(jié)合ATRP、RAFT、NMP、SI-ATRP、活性開(kāi)環(huán)聚合、活性陰離子聚合、活性陽(yáng)離子聚合等可控/活性聚合方法優(yōu)點(diǎn)，可選擇合適的聚合方法，用于滿(mǎn)足多樣化的抗凝大分子設(shè)計(jì)要求。

  iii) 探究大分子結(jié)構(gòu)與抗凝血活性的關(guān)系。分子結(jié)構(gòu)、分子鏈的長(zhǎng)度、磺酸化程度、空間構(gòu)象等直接影響其與凝血因子的親和力和抗凝活性。這些結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系可以通過(guò)計(jì)算模擬和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方式進(jìn)一步探索，獲得更優(yōu)化的抗凝血大分子。

  iv) 發(fā)展天然抗凝大分子的純化技術(shù)。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，在未來(lái)還需改進(jìn)分離技術(shù)和純化方法，以獲得分子結(jié)構(gòu)更清晰、抗凝機(jī)理明確、純度更高的天然大分子，從而豐富抗凝大分子的種類(lèi)。

  v) 創(chuàng)新血液接觸材料的表面修飾方法。現(xiàn)有的植入材料表面抗凝血修飾技術(shù)亟待優(yōu)化與提高，以滿(mǎn)足血液接觸和植入領(lǐng)域的應(yīng)用需求，從而有效應(yīng)對(duì)血液中的各種復(fù)雜環(huán)境。

  vi) 平衡可植入生物電子的電氣性能和抗凝血性能。隨著植入式生物電子在臨床疾病監(jiān)測(cè)、診斷和治療中的廣泛應(yīng)用，它將成為未來(lái)最有潛力的新型醫(yī)療設(shè)備。生物電子在滿(mǎn)足電化學(xué)性能、微型化、超薄化、透明、可降解等功能的同時(shí)，更需要滿(mǎn)足人體血液相容性的要求，尤其是植入后的抗凝性能。

  vii) 開(kāi)發(fā)可應(yīng)用于更多領(lǐng)域的新型抗凝大分子。目前，可用于生物材料和醫(yī)療器械領(lǐng)域的抗凝大分子僅占其家族的小部分。如何充分發(fā)揮其低毒性、低排異反應(yīng)、來(lái)源廣泛、分子結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)可控的優(yōu)勢(shì)，將其投入臨床應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，仍存在諸多挑戰(zhàn)。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.macromol.2c02501

  冉奮教授課題組主頁(yè)：https://www.x-mol.com/groups/ran