結(jié)構(gòu)修飾聚醚氨酯生物學(xué)特性研究.pdf

1、在醫(yī)學(xué)臨床上，有相當(dāng)多的醫(yī)療器件須與血液接觸。血液一旦與外源固體材料接觸，就有可能發(fā)生細(xì)胞的附著和激活、蛋白質(zhì)的吸附和變性、細(xì)胞的附著和激活等生物反應(yīng)，導(dǎo)致凝血、溶血、血相改變等不良反應(yīng)。聚醚氨酯作為一種具有較好生物相容性的生物材料，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床，并已用于植入人體的人工器官、醫(yī)用導(dǎo)管等醫(yī)療器械的制備。然而在臨床使用中聚醚氨酯還存在不能完全與宿主匹配而依賴抗凝劑的問題。因此，如何評(píng)價(jià)材料的生物相容性以及把對(duì)材料生物相容性優(yōu)劣的判斷

2、用于指導(dǎo)材料的設(shè)計(jì)思路將是目前生物材料研究中的一個(gè)重要部分。 本文研究工作的目的是針對(duì)結(jié)構(gòu)修飾聚醚氨酯的性能及復(fù)合材料表面性能的研究，以及復(fù)鈣化時(shí)間實(shí)驗(yàn)，血小板粘附實(shí)驗(yàn)，溶血實(shí)驗(yàn)、熱源實(shí)驗(yàn)等生物學(xué)特性實(shí)驗(yàn)的研究和白蛋白吸附的研究，最終對(duì)其生物相容性做了綜合性評(píng)價(jià)，可望篩選出具有良好生物相容性的生物醫(yī)學(xué)工程材料。本文的主要工作如下： (1)材料的性能研究：首先對(duì)對(duì)經(jīng)聚丙烯酰胺為柔性主鏈，肝素為側(cè)鏈的高親水性活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)修飾

3、的聚醚氨酯的抗凝血性能進(jìn)行研究，復(fù)鈣化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)含有肝素的親水性液晶復(fù)合體修飾的聚醚氨酯材料復(fù)鈣時(shí)間比未經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾聚醚氨酯延長(zhǎng)了3分多鐘，顯示出極強(qiáng)的抗凝血性能；對(duì)結(jié)構(gòu)修飾聚醚氨酯表面肝素含量的測(cè)定顯示，膜材表面肝素接枝量為1.277μg/cm2，其24小時(shí)肝素?fù)p失為8.2％，提示以共價(jià)健與離子健共同結(jié)合的肝素其釋放相對(duì)穩(wěn)定，能長(zhǎng)時(shí)間維持其抗凝活性。 (2)生物學(xué)性能檢測(cè)：本研究工作對(duì)經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾的材料的生物學(xué)性能進(jìn)行了綜合

4、檢測(cè)。血小板粘附實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示修飾后的聚醚氨酯材料粘附較少，血小板吸附量只有1.7×1010/L，遠(yuǎn)小于未經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾聚醚氨酯3.5×1010/L的吸附量；溶血實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示修飾后的聚醚氨酯材料符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)小于5％的要求，為3.52％；熱源實(shí)驗(yàn)、皮膚刺激實(shí)驗(yàn)、皮內(nèi)刺激實(shí)驗(yàn)、全身急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示經(jīng)過結(jié)構(gòu)修飾的醫(yī)用聚醚氨酯材料和未經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾聚醚氨酯一樣，熱源含量符合國(guó)家要求，對(duì)皮膚無(wú)刺激，并且無(wú)急性毒性；MTT細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，內(nèi)皮細(xì)胞能

5、很好的在結(jié)構(gòu)修飾聚醚氨酯表面生長(zhǎng)。 (3)蛋白質(zhì)吸附：研究了經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾的聚醚氨酯對(duì)血清白蛋白的吸附性能，得到了符合Langmuir吸附理論的等溫吸附模型，以及靜態(tài)吸附動(dòng)力學(xué)模型為。通過掃描電鏡結(jié)果分析表明，經(jīng)過結(jié)構(gòu)修飾，聚醚氨酯親水性提高，明顯比未經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾的聚醚氨酯吸附有更多的白蛋白。37℃時(shí)，初始濃度為40μg/ml的BSA溶液中，結(jié)構(gòu)修飾聚醚氨酯的吸附量為148.891μg/ml，相較與未經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾聚醚氨酯的70.250

6、μg/ml高出許多。 (4)細(xì)菌吸附特性研究：探討了經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾的聚醚氨酯的抗細(xì)菌粘附特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)含有肝素的聚醚氨酯具有一定的抗細(xì)菌粘附能力，結(jié)構(gòu)修飾聚醚氨酯的最大吸附細(xì)菌數(shù)量為2.69×103 cfu/cm2，低于未經(jīng)結(jié)構(gòu)修飾聚醚氨酯4.27×105 cfu/cm2近100倍，提示肝素以及材料表面的親水性可提高材料的抑菌性能。 以上所有研究表明，經(jīng)肝素進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾的聚醚氨酯生物材料綜合了本體材料聚醚氨酯優(yōu)異的性能和