人工血管移植物（AVG）被广泛用于治疗心血管疾病（CVD）。但是目前已有的AVG还未能实现监测CVD严重程度的功能。鉴于CVD会影响血压，浙江大学毛传斌教授和杨明英教授等人发表最新研究提出使用一种在受力时发出近红外（NIR）光的力传感材料-一种NIR力致发光（ML）材料（CaZnOS:Nd3+），作为AVGs的体内显示器来检测CVD。具体来说，作者制备了ML材料改性的聚二甲基硅氧烷AVG（ML-AVG），可实现对两种CVD模型（血管闭塞和高血压）的快速便捷实时监测。表征显示，近红外ML材料显示出良好的血液和组织相容性，不会引起炎症反应。通过将ML-AVGs植入大鼠颈总动脉（CCA），研究通过热相机、近红外光谱仪和近红外相机成功观察到AVGs发出的近红外ML信号，并且发现近红外ML信号与血管开放程度（在血管闭塞模型中）或高血压程度（在高血压模型中）呈线性相关。该工作表明，近红外ML材料可以用力作为生物标记物来监测疾病的严重程度。相关工作以“Monitoringcardiovasculardiseaseseverityusingnear-infraredmechanoluminescentmaterialsasabuilt-inindicator”为题发表在MaterialsHorizons。

一、ML-AVG

为了制备人工血管，作者将CaZnOS:Nd3+ML颗粒加入聚二甲基硅氧烷（PDMS）中，以制备管状材料ML-AVG模型。实验显示，通过近红外光谱仪以及热红外和近红外相机均可以观察到注入CCA的ML-AVG（CaZnOS:Nd3+/PDMS移植物）发出近红外光信号。进一步表征可证实，材料发出的近红外光强度随着压力的增加（从12kPa增加到33kPa）而线性增加（R2=0.），特别是在人类血压范围内，发光强度和压力之间存在更好的线性关系（R2=0.）（图1）。

图1CaZnOS:Nd3+的形貌和发射光谱

二、监测心血管疾病

根据设计，植入体内的ML-AVG可以在血压作用下发射近红外光，从而根据近红外发光强度评估CVD状态。如图2所示，当ML-AVG中发生血管阻塞（血栓或狭窄）导致血压降低或消失时，剪切力也会随之降低或消失，使ML-AVG失去机械应力，因此不会发出近红外光。此外，ML颗粒还可用于监测高血压患者植入AVG后的血压波动。当ML-AVG上的血压因高血压而升高时，来自ML颗粒的近红外发光信号强度也会随之增加。该项工作表明，整合AVGs和近红外ML材料是在体内实现实施的AVGs可视化、AVGs工作环境监测和CVD严重程度评估的一种极具前景的方法和策略。

图2ML-AVG的设计及其工作原理

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