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《西南交通大学》 2008年
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Ti-O薄膜表面抗凝生物分子固定及其抗凝血性能评价

翁亚军  
【摘要】: 提高与血液接触生物材料的血液相容性是一项重要的课题,通过在材料表面固定抗凝生物分子即表面生物化改性有望改善表面的抗凝血性能。本文选择具有较好生物相容性的Ti-O薄膜作为改性基础,采用三种不同的改性方法在其表面固定生物分子。首先研究了Ti-O薄膜结构对磷酸化学吸附的影响,并通过常用的硅烷化方法在磷酸化的Ti-O薄膜表面固定生物分子;其次,从获得稳定的生物化改性表面出发,研究了通过膦酸单分子自组装层和光化学方法在Ti-O薄膜表面分别固定肝素获得抗凝活性表面,固定白蛋白获得惰性表面,固定明胶获得仿生化表面;最后尝试了通过生物素-亲和素识别的方式在Ti-O薄膜表面构建肝素单层或多层膜。综合采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、水接触角分析、荧光标记、表面轮廓分析、染色分析等方法对改性前后薄膜的成分和性质进行了定性和定量表征。通过体外的血小板粘附实验、APTT实验、材料表面纤维蛋白原变性检测、细胞培养实验和动物体内植入实验来研究改性前后材料表面的血液相容性以及内皮细胞相容性。主要结果如下: 1.Ti-O薄膜的结构对磷酸化学吸附有较大的影响。相对金红石晶型薄膜,磷酸更容易在锐钛矿晶型薄膜表面化学吸附,磷酸在金红石晶型薄膜表面主要形成双齿配位结合,在锐钛矿晶型薄膜表面主要形成单齿配位结合。通过磷酸化学吸附和硅烷化方法在薄膜表面固定的生物分子层不稳定,主要的原因是中间连接层的硅烷化表面不断水解的原因。 2.3-氨丙基膦酸能在Ti-O薄膜表面形成稳定的单分子自组装层。进一步通过光化学方法在膦酸自组装表面固定生物分子,获得的生物化层在PBS中浸泡时前1~3天有部分生物分子的释放,随后稳定。固定肝素的有效密度为1.2μg/cm~2,固定明胶的有效密度为2.3μg/cm~2。研究结果显示,固定肝素获得的抗凝活性表面和固定白蛋白获得的惰性表面能明显地抑制纤维蛋白原在材料表面变性,以及抑制血小板的粘附和聚集的功能。通过掩蔽曝光方式制备了图形化固定生物分子的表面。血小板在图形化固定肝素或白蛋白的表面具有图形化的分布,其粘附和活化主要集中在没有固定生物分子的微区,证实了通过该方法固定的肝素或白蛋白能有效抑制血小板的粘附。动物体内初步实验结果显示所获得肝素和白蛋白的改性表面具有优良的抗凝血性能。固定明胶获得的仿生化表面虽然具有优良的内皮细胞相容性,但由于增加了纤维蛋白原的变性程度和促进了血小板在表面的粘附,因此血液相容性较差。 3.通过生物素-亲和素扩展体系能在Ti-O薄膜表面构建肝素单层或多层膜。生物素修饰肝素的比活力随着生物素修饰率的增加而降低,B-hepⅠ的比活力为原肝素活力的72%,B-hepⅡ比活力为原肝素活力的60%。肝素多层膜具有抑制血小板粘附和聚集的性能,随着肝素多层膜的增加,APTT时间先增加后趋于稳定。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:R318.08

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 李文君;氧化钛纳米管及其表面聚多巴胺载铜涂层改性[D];西南交通大学;2017年
2 郑文娟;钛氧膜表面端氨基/端羟基树状分子的原位构建及其表面性能研究[D];西南交通大学;2015年
3 王湘瑶;新型嵌段磷脂仿生聚合物的合成及其用于钛表面改性研究[D];西南交通大学;2015年
4 李小静;多巴胺介导的磷脂/Ⅰ型胶原/REVD涂层的构建及其生物相容性研究[D];西南交通大学;2014年
5 姚果;TiO_2薄膜表面共固定肝素及硒代胱胺改善其血液相容性的研究[D];西南交通大学;2012年
6 张利萍;钛氧薄膜表面固定PEG及硒代胱胺构建催化活性层的研究[D];西南交通大学;2012年
7 雷丽娟;肝素微图形的制备及对细胞行为的影响[D];西南交通大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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【同被引文献】
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1 钟司;聚多巴胺介导的二氧化钛纳米管负载比伐卢定及其生物相容性研究[D];西南交通大学;2014年
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6 梅馨;钛氧薄膜表面氨等离子体浸没离子注入以及生物化修饰[D];西南交通大学;2009年
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10 葛胜男;钛氧薄膜材料表面层粘连蛋白修饰以及内皮化研究[D];西南交通大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 汪庆;Ti-Cu薄膜催化NO释放行为及其生物相容性研究[D];西南交通大学;2017年
2 陈涛;Ti-O及Ti-(Cu)-O薄膜的制备及性能研究[D];西南交通大学;2016年
3 王宏;不同手性胱氨酸钠改性氧化钛及其对催化释放一氧化氮的影响[D];西南交通大学;2015年
4 谢槟;多巴胺与肝素共混构建抗凝/促内皮多功能薄膜的研究[D];西南交通大学;2013年
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6 李春晖;图形化分布TiO_2纳米管的制备及其生物相容性的初步研究[D];西南交通大学;2012年
7 郭翔;表面微米拓扑结构的构建及对血小板和内皮细胞的影响[D];西南交通大学;2012年
【二级参考文献】
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6 徐涛;;运用光电关联技术获取生物分子分布地图[A];中国生物化学与分子生物学会2016年全国学术会议论文集[C];2016年
7 汪小我;;生物分子的竞争调控效应[A];中国生物工程学会第二届青年科技论坛暨首届青年工作委员会学术年会论文集[C];2017年
8 杨秀荣;;生物分子相互作用的研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第04分会:纳米生物传感新方法[C];2014年
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10 张丰收;;高离化态重离子与生物分子相互作用研究[A];第十二届全国核物理大会暨第七届会员代表大会论文摘要集[C];2004年
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2 记者 桂运安;中科大实现单个生物分子磁共振谱探测[N];安徽日报;2018年
3 记者 聂翠蓉;大环生物分子快速合成有新法[N];科技日报;2016年
4 驻高新区首席记者 周建越;一滴水 能测蓝藻发展趋势[N];苏州日报;2017年
5 记者 常丽君;生物分子计算机能捕获多种疾病信号[N];科技日报;2011年
6 陈云;医药学研究缺陷制约美国新药研发[N];中国医药报;2005年
7 本报记者 王春 实习生 刘思宏;用化学手段探究生物分子奥秘[N];科技日报;2009年
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9 王祥;美找到诱使癌细胞“自杀”的生物分子[N];中国医药报;2006年
10 张巍巍;推断生物分子原子结构有了新法[N];科技日报;2012年
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3 吴思思;Ti-O膜表面固定不同手性胱氨酸及其催化释放一氧化氮对内皮细胞相容性影响的研究[D];西南交通大学;2016年
4 郭肖红;银、铜纳米簇的制备及分析应用[D];山西大学;2018年
5 王林;面向生物分子结晶的水凝胶复合膜制备及应用[D];大连理工大学;2018年
6 童忠强;新型生物分子固定技术及固定材料在生物传感器的应用[D];西南大学;2007年
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