聚ε-己内酯（poly(ε-caprolactone)，PCL）是一种广泛应用的半结晶可生物降解的聚合物，其在常温和体温下呈现出橡胶状特性，具有优良的柔韧性、机械性能以及易于加工的特点。这些特性使PCL与聚乳酸（PLA）和聚乙醇酸（PGA）等常用的生物降解支架材料不同【1】。

PCL已被广泛应用于制造纳米纤维支架，尤其在组织工程领域表现突出。作为一种热塑性塑料，PCL的熔点（Tm）为60 ℃，玻璃化温度（Tg）为-60 ℃，在37℃时展示出其半结晶的橡胶态特性，赋予了其卓越的柔韧性及弹性记忆，这使得PCL特别适合用作医用导管及软硬组织修复的材料。此外，未改性的PCL通常在2-3年内能够完全降解，从而使其成为可以长期整合到心肌中且瘢痕最小的细胞装载贴片。PCL还表现出低免疫原性和良好的体内生物相容性。由于其降解速度较慢，PCL制成的支架在促进血管组织再生方面具有巨大潜力。在Serrano等人的研究中发现，L929小鼠成纤维细胞在PCL膜上短期培养时表现出优异的粘附、生长、存活率和线粒体活性。因此，PCL已被视为一种有前景的生物相容性血管移植支架材料【2】。

尽管PCL具有众多优点，但也存在一些固有局限性，比如其生物降解速率远低于其他有机聚合物，降解时间通常需要2-4年。同时，PCL的低生物活性和疏水性也会限制细胞的活性，不利于细胞的粘附与增殖。为了克服这些缺点，研究通常会采用表面修饰改性、微结构设计或共混/共聚合的方法，以改善PCL的亲水性、机械性能、生物性能及降解性能，从而促进细胞的粘附与生长，并引导或诱导血管组织的再生。

成功的人工组织支架不仅能支持细胞组织的生长，还必须具备良好的机械和生物功能。为实现细胞化微纹理支架与三维组织结构的结合，2008年，波士顿大学生物医学工程系的Desai TA和Wong JY制备了一种具备微米级凹槽微结构的叠层PCL支架。通过表面改性技术在PCL支架表面附着光反应性丙烯酸酯基团，使聚乙二醇-丙烯酸酯凝胶(PEG-DA)能够进行光聚合，形成高有序且结构稳定的三维复合结构，从而诱导血管平滑肌细胞（VSMC）的定向生长和细胞外基质（ECM）的排列。这种精确制造的3D组织模拟物，能够系统地测试细胞取向对组织工程血管的功能和机械性能的影响【3】。

此外，通过聚合物支架内的仿生血管通道进行微观结构图案化，有助于诱导血管新生，从而使制造大型工程结构成为可能。2010年，德国慕尼黑工业大学的Schantz JT等人针对现有细胞支架在血管化和灌注方面的不足，利用计算机辅助设计（CAD）和熔融沉积建模（FDM）技术，设计并制造了一种引导血管的PCL支架。在支架中接种骨髓源性间充质干细胞（MSCs），并在大鼠模型中植入。经过三周后，支架成功转化为预制的复合组织聚合物皮瓣，并采用显微外科技术进行移植。组织学分析表明，血管沿着图案化的通道向内生长，形成丰富的毛细血管和结缔组织，而对照组仅显示出肉芽组织。这一研究提出了“血管引导”的新概念，通过支架中的定制通道引导新生血管的形成，为未来的生物医学应用奠定了基础【4】。

根据2020年郑州大学的研究，Li Q等人提出了一种结合环保型超临界CO2微孔发泡和聚合物浸出的方法，用于制备小直径的血管组织工程支架。这项研究表明，通过将PCL与水溶性的PEO混合后制成管状材料，经过超临界CO2微发泡处理并用蒸馏水浸去PEO，所获得的多孔血管支架展现出了显著的孔隙结构和增强的机械性能。结果表明，PEO含量的增加导致孔径减小、孔密度增加，成功制备出具有优良微结构的支架，以支持细胞的增殖和血管化【5】。

在2022年的研究中，南开大学的孔德领团队针对血管移植物的机械强度问题，借鉴隧道施工中钢纤维混凝土的设计，通过熔融纺丝和热处理，成功制备了聚己内酯（PCL）纤维骨架（PS）。经过在皮下埋藏1-3个月，以诱导宿主细胞和细胞外基质的组装，形成增强的生物管（PB）。体外力学测试和在大鼠腹动脉置换模型中的应用表明，热处理后的中纤维角PB（hMPB）展现出卓越的性能，适合作为自体血管替代品，具备优异的力学性能、抗穿刺性以及快速止血的能力【6】。

其他研究表明，当PCL基材料应用于血管组织工程时，能够有效提供机械支撑和稳定性，并降低血小板粘附及血栓形成的风险。Bao等人设计了一种三层支架结构，模仿动脉的天然结构，内层由PCL构成，纤维方向与血流方向一致，有效防止血小板聚集。而中层则采用PCL和聚氨酯（PU）的组合，由平滑肌细胞（SMCs）和抗溶胀PU网络提供支撑。这样形成的外层则通过不规则排列的PCL纤维促进神经和周细胞的生长，从而实现主动脉的生理调节【7】。

总结而言，PCL因其独特的性能，逐渐成为血管组织工程支架中备受青睐的材料。然而，由于其为均聚物，力学性能和降解性能的调整受到分子量、微结构设计及与其他聚合物共混的限制，使其实际医学应用受到一定限制。相对而言，通过聚合方法合成PLA、PGA等共聚物（如PGCL、PLCL等），能够在更大程度上调节其力学和降解性能，展现出更广泛的应用前景。我们相信，在未来的发展中，经过金年会金字招牌诚信至上的不断努力，PCL及其衍生材料将在生物医疗领域得到更广泛的应用。