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《复旦大学》 2010年
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生物医用材料的表面处理及其生物相容性研究

吴凌翔  
【摘要】:基于静电相互作用的聚电解质阴阳离子交替组装的层层自组装技术由于可以在温和的条件下实现多种生物大分子在不同材料表面的固定,通过组装条件和材料的选取可以实现不同的生物功能,已经成为了生物医用材料表面处理的重要手段之一。本论文在此基础上,将层层自组装技术和等离子体表而处理,以及材料表面仿生矿化相结合,对不同材料进行表面设计,从而满足其在不同的生物医用领域的应用需要。本论文已初步形成以下几方面的研究成果: 1)通过表面硅烷化处理后进行壳聚糖/肝素层层自组装对用于心血管支架的316L不锈钢进行表面处理,从而获得一个具有良好组织相容性和血液相容性的材料表面。将具有良好抗凝血和促内皮愈合性能的LBL涂层和常用的抑制平滑肌增生和血管再狭窄的雷帕霉素药物涂层相结合,首次制备了一种同时具有抗凝血促进内皮愈合和抑制内膜增殖双重功效的药物洗脱支架。通过凝血性能测定,动静脉瘘模型,说明该新型支架具有良好的抗凝血效果。从动物实验的组织学切片以及样本SEM观察的结果中可以看到,该支架在传统雷帕霉素药物洗脱支架通过雷帕霉素抑制平滑肌迁移、增殖的基础上,由于层层自组装的壳聚糖/肝素涂层良好的生物相容性的作用,具有了很好的促进内皮愈合的功效,从而有望克服传统支架内皮愈合慢而导致晚期血栓的缺点。 2)采用等离子体表面处理和层层自组装相结合的方法,通过等离子体表面硅烷化处理,对常用的人造血管材料PTFE进行表面处理,接枝带有氨基的硅烷偶联剂后,再通过层层自组装组装壳聚糖/肝素,使得人造血管材料的表面细胞相容性和血液相容性有了明显改善。主要通过FTIR红外光谱表征了PTFE表面接枝硅烷偶联剂的情况,在体外实验中,改性后的PTFE表现出了良好的细胞相容性和血液相容性。本方法显著改善PTFE人造血管表面的内皮细胞在覆盖和抗凝血性能,有可能对其在小口径人造血管中的应用起到促进作用。 3)以层层自组装壳聚糖/透明质酸涂层为模板,诱导磷酸钙晶体在PET表面矿化。首先通过等离子体表面处理以及层层自组装壳聚糖/透明质酸的方法,使PET表面具有丰富的电荷,然后以此诱导矿化生成具有骨诱导作用的磷酸钙晶体。通过FTIR光谱证明了硅烷偶联剂在PET表面的接枝以及层层自组装的壳聚糖/透明质酸多层膜的有效性。然后通过EDX能谱以及XRD表征在PET表面矿化形成的磷酸钙晶体。从细胞试验中可以初步看到,通过矿化生成磷酸钙晶体后,材料具有了良好的促进成骨细胞粘附的效果。而在后续工作中,需要进一步通过分子生物学研究分析矿化磷酸钙晶体在诱导细胞成骨方面的作用。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R318.08

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