醫(yī)用滌綸材料抗凝及促內(nèi)皮化表面改性研究.pdf

1、合成醫(yī)用高分子材料被廣泛的應(yīng)用于包括心血管人工器官在內(nèi)的人工器官植入類的材料中。然而當(dāng)高分子材料與血液接觸時(shí)，在界面上會(huì)形成一系列的復(fù)雜的相互作用，導(dǎo)致凝血反應(yīng)和血栓的形成，從而限制了高分子材料在血液接觸材料上的進(jìn)一步應(yīng)用。生物材料表面覆蓋內(nèi)皮細(xì)胞層是改善材料血液相容性的理想方法，但直接把內(nèi)皮細(xì)胞種植在基質(zhì)材料表面不僅增殖速度慢，而且由于細(xì)胞與材料表面之間的作用力比較小，使得通常在短的時(shí)間內(nèi)就容易脫落分離。 因此，本研究將具有強(qiáng)

2、細(xì)胞親合力的天然大分子如膠原蛋白、明膠等粘附蛋白通過共價(jià)鍵結(jié)合于醫(yī)用滌綸PET材料表面，以加快內(nèi)皮細(xì)胞的粘附與生長。但這些粘附蛋白不僅是細(xì)胞粘附的優(yōu)良介質(zhì)，也有利于血小板的粘附和血栓的形成。血小板的粘附往往在材料與血液接觸的瞬間即發(fā)生，而細(xì)胞的粘附則需要較長的時(shí)間，這樣可能在材料表面還未覆蓋一層內(nèi)皮細(xì)胞之前，已經(jīng)形成了血栓。為阻止這種狀況的發(fā)生，我們在滌綸材料表面共固定抗凝生物分子肝素(白蛋白)和促內(nèi)皮生物分子膠原(明膠)，以期獲得同時(shí)

3、具有良好的抗凝血性能和促內(nèi)皮細(xì)胞生長的醫(yī)用滌綸表面。 本文通過X射線光電子能譜XPS分析了改性前后材料表面的組成成分的變化。在肝素-膠原(PET-CL-Hep)及肝素-明膠(PET-Gel-Hep)共固定的表面，不僅出現(xiàn)的Nls峰，還出現(xiàn)了較為明顯的S2s，S2p峰，根據(jù)XPS高分辨譜計(jì)算可得PET-CL-Hep和PET-Gel-Hep的硫元素含量分別為1.55％和2.18％，這說明了肝素已與膠原或明膠共固定于材料表面。同時(shí)在白

4、蛋白-膠原(PET-CL-BSA)和白蛋白-明膠(PET-Gel-BSA)的表面，氮元素的含量分別比僅固定膠原(PET-CL)和僅固定明膠(PET-Gel)的氮含量高4.74％和5.64％，這也提示了白蛋白與膠原或明膠分子的在PET表面的混合有效固定。接觸角測量與表面能計(jì)算的結(jié)果表明肝素、白蛋白與膠原或明膠共固定改性后的材料表面接觸角減小，表面能增加，材料表面的親水性較好。采用甲苯胺藍(lán)染色法測得接枝丙烯酸的材料表面的羧基密度為5.29×

5、10-9mol/cm2，采用天狼猩紅染色法得到PET-CL表面的膠原含量為3.14μg/cm2，PET-Gel表面的明膠為2.02μg/cm2。利用甲苯胺藍(lán)及正己烷萃取法可得PET-CL-Hep表面的肝素含量為1.7μg/cm2，PET-GeI-Hep表面的肝素1.91μg/cm2。 體外血小板粘附及血小板乳酸脫氫酶(LDH)檢測血小板數(shù)量的實(shí)驗(yàn)一致證明，肝素或白蛋白與膠原或明膠的共固定，使PET表面的抗凝血性能有所改善。LDH

6、實(shí)驗(yàn)測得PET-Cl-Hep、PET-Gel-Hep、PET-CL-BSA、PET-Gel-BSA表面的血小板黏附率分別為12.83％、17.24％、10.53％和12.19％，與未改性的滌綸表面血小板26.21％，PET-Gel 40.38％和PET-CL47.21％的黏附率相比，血小板粘附數(shù)量明顯減少，血小板激活程度減輕。PET-CL-Hep和PET-Gel-Hep的APTT檢測時(shí)間為68.9s和65.5，比未改性的滌綸表面延長9.

7、7s和6.3s，比原血漿延長14.9s和11.5s。活化的部分凝血活酶時(shí)間(AFTT)檢測表面肝素與膠原或明膠的共固定可抑制內(nèi)源性凝血系統(tǒng)的激活。采用酶聯(lián)免疫法定量評價(jià)不同改性材料表面纖維蛋白原的變性情況。PET-CL-Hep、PET-GeI-Hep、PET-CL-BSA、PET-GeI-BSA的表面纖維蛋白原變性量分別為25.32％、22.48％、19.20％、20.59％，而空白樣品的纖維蛋白原變性量為35.57％，這說明肝素(白蛋

8、白)與膠原(明膠)的共固定，可減少纖維蛋白原的變性暴露出與血小板結(jié)合，從而減少了血小板在材料表面的聚集。上述一系列評價(jià)的結(jié)果均證明肝素(白蛋白)與膠原(明膠)的共固定，可改善PET的抗凝血性能。 通過體外內(nèi)皮細(xì)胞粘附及細(xì)胞Alamar Blue實(shí)驗(yàn)，定量表征內(nèi)皮細(xì)胞在PET’材料的黏附率、增殖率、細(xì)胞活性，并通過光學(xué)顯微鏡觀察材料表面的細(xì)胞形態(tài)變化。在細(xì)胞培養(yǎng)的第120h，未改性滌綸表面的細(xì)胞數(shù)為4.88×104cells/cm