基于貽貝靈感化學(xué)制備兒茶酚類自聚合薄膜及其生物相容性研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的生物仿生材料被用于人體介入醫(yī)療器械的研發(fā);控制介入材料表界面的化學(xué)和物理性能、調(diào)控細(xì)胞和生物分子在材料表面的生長(zhǎng)行為，提高材料的生物相容性是發(fā)展高性能介入材料最根本的問(wèn)題。
　　受貽貝仿生蛋白兒茶酚胺多巴胺（dopamine）的啟發(fā)，本文選取結(jié)構(gòu)相似的兒茶酚胺單體:左旋多巴(L-dopa)和去甲基腎上腺素(norepinephrine)，在堿性溶液有氧條件下制備聚多巴胺(pDA)、聚多巴(p

2、LD)、聚去甲基腎上腺素(pNE)自聚合薄膜。通過(guò)調(diào)控反應(yīng)條件，優(yōu)化出最佳工藝，探究不同的成膜機(jī)制及血液、細(xì)胞相容性。(1)通過(guò)橢圓偏光儀(Ellipsometer)、原子力顯微鏡(AFM)、水接觸角和表面能(WCA)檢測(cè)和計(jì)算，對(duì)自聚合薄膜表面的物理性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析。結(jié)果表明，三種自聚合薄膜均成功制備，改性后樣品的物理性質(zhì)與316L不銹鋼基底相比發(fā)生了明顯變化，且三種薄膜之間的物理性質(zhì)也有很大區(qū)別，自聚合薄膜均表現(xiàn)出優(yōu)異的親水性和粗糙

3、度，pNE薄膜具有最優(yōu)的沉積速率、粗糙度和親水性。(2)采用酸性橙(AOⅡ)和Micro-BCA、紫外可見(jiàn)吸收光譜(UV-vis)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、X射線光譜(XPS)、基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-MS)等方法對(duì)自聚合薄膜中化學(xué)組成成分、結(jié)構(gòu)以及成膜機(jī)制進(jìn)行檢測(cè)分析。AO II和Micro-BCA表明三種薄膜表面具有密度不同的酚羥基和胺基官能團(tuán);UV-vis、FTIR和XPS光譜均檢測(cè)到三種自聚合薄膜的特征

4、峰，XPS的C、N、O高分辨圖譜表明三種薄膜具有不同C、N、O結(jié)合形式及元素比例，進(jìn)一步的證明Tris溶質(zhì)不同程度參與了三種單體的自聚合反應(yīng);MALDI-MS進(jìn)一步揭示了三種單體的自聚合機(jī)理，自聚合薄膜在聚合過(guò)程中發(fā)生了酸堿中和的脫水反應(yīng)、邁克爾加成反應(yīng)等，表明低分子量寡聚物通過(guò)多種物理化學(xué)鍵合形式形成了穩(wěn)定的薄膜結(jié)構(gòu)。(3)自聚合薄膜血液相容性評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，與pDA薄膜相比，由于其表面暴露的更多胺基導(dǎo)致了血小板更嚴(yán)重的激活， pLD和

5、pNE薄膜表面暴露的羧基、羥基、醌基在一定程度上抑制了血小板粘附，具有較好抑制血小板粘附鋪展行為的能力，pNE薄膜的性能最優(yōu)。(4)內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移行為、大鼠間充質(zhì)干細(xì)胞和成骨細(xì)胞生長(zhǎng)粘附行為結(jié)果表明，三種薄膜均展現(xiàn)了優(yōu)異的細(xì)胞親和性，為不同細(xì)胞提供了良好的生長(zhǎng)環(huán)境，其中pNE薄膜的促細(xì)胞粘附和內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)和遷移能力最優(yōu);巨噬細(xì)胞粘附增殖行為表明，與316L不銹鋼和pDA薄膜相比，pLD，pNE薄膜也均沒(méi)有表現(xiàn)出增加炎癥反應(yīng)的效果。