多巴胺與肝素共混構(gòu)建抗凝-促內(nèi)皮多功能薄膜的研究.pdf

1、多巴胺在較溫和的環(huán)境中即能氧化自聚，在各種材料表面形成聚多巴胺薄膜涂層，該涂層因富含活性基團(tuán)而成為生物分子引入的有利表面。為了在同一表面引入更多種生物分子，于是考慮到，能否在多巴胺自聚合的時候?qū)⒁环N具有特定功能（如抗凝血）的生物分子交聯(lián)固定到材料表面，并使得由此獲得的薄膜仍然保持著普通聚多巴胺層的可固定生物分子的二次反應(yīng)活性，也就是使得所制備的薄膜同時滿足兩個條件:一是具有良好的特定生物功能（如抗凝血性能），二是仍然可以為其它功能生物分

2、子的引入提供平臺，關(guān)于這一研究還未見有相關(guān)報道。
　　 本文利用多巴胺和肝素共混自聚合，在鈦表面構(gòu)建多巴胺-肝素復(fù)合膜，即首先將多巴胺和肝素溶液共混制備多巴胺-肝素復(fù)合物溶液，然后改變pH值，在多巴胺自聚合的時候?qū)⒏嗡亟宦?lián)固定到鈦表面，獲得可多功能化的抗凝血薄膜。在上述多巴胺-肝素抗凝血薄膜上引入Arg-Gly-Asp(RGD)多肽，同時調(diào)節(jié)固定方法，實現(xiàn)抗凝血和促內(nèi)皮功能的平衡。以期望實現(xiàn)生物材料表面抗凝血和促內(nèi)皮雙功能化，為

3、多功能化的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
　　 首先設(shè)置多巴胺與肝素的不同濃度及不同沉積時間來制備多巴胺-肝素復(fù)合膜，并利用肝素定量和活性檢測、表面親水性檢測、血小板粘附及定量檢測和活化部分凝血活酶時間(APTT)測定等進(jìn)行工藝優(yōu)化，確定為在多巴胺-肝素復(fù)合物溶液中沉積時間為12h，多巴胺和肝素投料終濃度分別為7.4和10 mg/mL。
　　 然后，在多巴胺-肝素抗凝血薄膜上固定不同濃度RGD多肽，通過觀察血小板粘附和激活情況、細(xì)胞培養(yǎng)

4、實驗進(jìn)行工藝優(yōu)化，確定固定RGD多肽的最佳濃度為1μg/mL。
　　 再采用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)對純化后的多巴胺-肝素復(fù)合物進(jìn)行表征，結(jié)果表明多巴胺與肝素復(fù)合成功。利用X射線光電子能譜(XPS)、免疫熒光染色、水接觸角測定及酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)等手段對已優(yōu)化出的肝素和多肽修飾樣品進(jìn)行材料學(xué)表征，結(jié)果證實，肝素成功固定到材料表面并且保持較高的活性，說明利用多巴胺和肝素共混自聚合能夠在鈦表面構(gòu)建多巴胺-肝素復(fù)合膜

5、;RGD多肽成功固定到多巴胺-肝素復(fù)合膜上，這表明肝素多肽修飾表面構(gòu)建成功，同時也可以初步證明多巴胺-肝素復(fù)合膜仍然保持著普通聚多巴胺層的可固定生物分子的二次反應(yīng)活性，可以認(rèn)為具有固定其它功能分子的潛能。
　　 最后，利用溶血率測試、凝血時間測定、血小板粘附及動態(tài)全血實驗對優(yōu)化后的樣品進(jìn)行血液相容性表征，結(jié)果顯示，在面表鈦評價沉積肝素-多巴胺復(fù)合膜之后，表面血液相容性顯著提高，能夠有效抑制血小板粘附和激活，抑制紅細(xì)胞吸附和聚集，

6、顯著延長活化部分凝血活酶時間(APTT)和凝血酶原時間(PT)值;并且固定RGD多肽后，表面仍具有較好的血液相容性。通過臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)、形態(tài)觀察、數(shù)量統(tǒng)計及覆蓋率統(tǒng)計等，來評價優(yōu)化后樣品對內(nèi)皮細(xì)胞的作用，結(jié)果表明，多巴胺-肝素抗凝血薄膜明顯抑制了內(nèi)皮細(xì)胞在材料表面粘附、鋪展和增殖，而固定RGD多肽后，材料表面對內(nèi)皮細(xì)胞粘附的影響恢復(fù)到與純鈦相當(dāng)?shù)乃?，對?nèi)皮細(xì)胞鋪展和增殖的促進(jìn)作用隨時間延長顯著優(yōu)于純鈦。
　　 因此，利用多