载铜聚多巴胺薄膜的生物相容性研究

发布时间：2017-04-17 13:00

  本文关键词：载铜聚多巴胺薄膜的生物相容性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现代社会中不健康的饮食及缺乏运动等生活习惯,导致了心血管疾病成为威胁人类健康的主要疾病之一。利用血管支架的介入治疗具有创伤小且效果显著的特点,因而成为治疗重症患者的常用临床手段之一。由于支架在撑开过程中会造成植入部位血管内壁损伤,进而引起血栓、内膜增生、基质沉积等一系列病理反应,最终导致支架再狭窄发生。临床大量实践证明,对血管支架进行多功能表面修饰,可提高其血液相容性、细胞相容性以及组织相容性,成为降低支架植入后再狭窄的有效手段。目前,血管支架表面改性主要方式包括：1)抗凝、抗血栓类药物洗脱支架；2)在支架表面构建捕获内皮祖细胞的促内皮支架。对药物洗脱支架而言,药物的释放在抑制平滑肌细胞增生的同时,还导致内皮细胞层愈合延迟,增加了晚期血栓及再狭窄的风险。内皮祖细胞捕获支架存在细胞分化方向不明确,同样可能造成晚期血栓以及再狭窄的发生。在正常血管中,内皮细胞层是维持正常血管凝血平衡以及平滑肌细胞正常表型的关键因素,因此内皮仿生功能支架的理念被提出。构建一种合适的表面改性层,使得支架具备与正常内皮细胞层相似的生理功能成为一种趋势。根据现有的研究发现,内皮细胞之所以能够发挥正常的生理功能,主要依赖于其表面持续释放的一氧化氮(NO)。本论文选取一种类似贻贝分泌蛋白的物质——多巴胺,以及人体重要微量元素铜作为研究对象,利用多巴胺自聚成膜的特性,以及多巴胺的酚羟基对铜离子的螯合作用,构建载铜聚多巴胺薄膜(PDA@Cu)。通过聚多巴胺成膜体系中对铜离子浓度的调控,分别构建出5种不同工艺的PDA@Cu薄膜。(1)采用椭圆偏振光谱仪,原子力显微镜(AFM),接触角测量仪等设备对薄膜表面理化性质进行分析。结果表明,PDA薄膜改性后的不锈钢样品的理化性质发生明显的变化,PDA@Cu薄膜中不同浓度铜离子的掺入,也使得薄膜的理化性能有别于PDA薄膜。(2)使用了傅里叶红外光谱仪(FTIR).X射线光谱仪(XPS)等设备对薄膜中有机官能团及铜离子含量进行检测。XPS能谱直接证明PDA@Cu薄膜中铜离子的存在,其含量与成膜中添加的铜离子浓度成正比。FTIR图谱证实了PDA及PDA@Cu薄膜中苯环的存在,表明薄膜构建成功；而PDA@Cu薄膜中铜离子的引入,使得PDA薄膜的羟基峰发生变化。(3)采用Griess试剂法对PDA@Cu薄膜催化释放NO的功能进行评价(静态与动态释放)。结果表明,PDA@Cu薄膜具备催化NO供体释放出NO的功能,且催化能力随着铜离子含量的增加而升高。此外,PDA@Cu薄膜的NO持续催化能力可长达15天以上。(4)薄膜生物相容性评价结果表明,在NO供体存在的条件下,PDA@Cu薄膜具有较好的抑制血小板粘附的功能。在NO供体存在的条件下,PDA@Cu薄膜表面内皮细胞细胞粘附与增殖能力均高于不锈钢表面,但3天粘附数量略低于不含供体的培养体系,表明薄膜在非循环体系中的NO释放可能对内皮细胞造成一定毒性。平滑肌细胞粘附增殖实验结果表明,在NO供体存在的条件下,PDA@Cu薄膜具备了良好的抑制平滑肌增殖的功效。以上研究结果表明,PDA@Cu薄膜可能是改善血管支架生物相容性,实现内皮功能仿生化的一种有效手段。
【关键词】：聚多巴胺 铜离子 催化释放 一氧化氮 内皮仿生功能
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.08;R54
【目录】：

• 摘要7-9
• Abstract9-14
• 第1章 绪论14-26
• 1.1 研究背景14-19
• 1.1.1 心血管疾病14-15
• 1.1.2 心血管介入材料表面改性的研究进展15-19
• 1.2 一氧化氮和铜离子的生理作用及应用19-21
• 1.2.1 一氧化氮在体内的生理作用19-20
• 1.2.2 铜离子在体内的生理作用及应用20-21
• 1.3 聚多巴胺薄膜的研究进展21-23
• 1.4 研究的意义与目的23-24
• 1.5 本论文的研究内容及技术路线24-26
• 1.5.1 课题研究内容24-25
• 1.5.2 课题技术路线25-26
• 第2章 载铜聚多巴胺薄膜的制备及表征26-38
• 2.1 引言26
• 2.2 载铜聚多巴胺薄膜的制备26-28
• 2.2.1 实验材料26
• 2.2.2 载铜聚多巴胺聚合薄膜制备步骤26-28
• 2.3 材料学性能表征28-29
• 2.3.1 椭圆偏振光谱仪膜厚检测28
• 2.3.2 原子力显微镜表面形貌检测28
• 2.3.3 表面水接触角的检测28
• 2.3.4 X射线光电子能谱28-29
• 2.3.5 傅里叶红外光谱吸收29
• 2.3.6 X射线衍射分析29
• 2.4 结果与讨论29-36
• 2.4.1 椭圆偏光仪膜厚检测29-30
• 2.4.2 原子力显微镜表面形貌检测30-31
• 2.4.3 水接触角检测31-32
• 2.4.4 X射线光电子能谱检测32-34
• 2.4.5 傅里叶红外光谱检测34-35
• 2.4.6 X射线衍射分析仪检测35-36
• 2.5 本章小结36-38
• 第3章 薄膜一氧化氮释放及释放稳定性研究38-46
• 3.1 引言38-39
• 3.1.1 实验材料38-39
• 3.2 实验方法39-40
• 3.2.1. 一氧化氮静态释放39
• 3.2.2. 一氧化氮动态释放39-40
• 3.2.3. 一氧化氮释放稳定性40
• 3.3 结果和讨论40-44
• 3.3.1 一氧化氮静态释放40-41
• 3.3.2 一氧化氮动态释放41-42
• 3.3.3 一氧化氮释放稳定性42-44
• 3.4 本章小结44-46
• 第4章 薄膜体外生物相容性研究46-59
• 4.1 引言46-47
• 4.2 血液相容性评价47-48
• 4.2.1 实验材料47
• 4.2.2 实验步骤47-48
• 4.3 细胞相容性评价48-52
• 4.3.1 实验材料48
• 4.3.2 人脐静脉内皮细胞原代培养48-49
• 4.3.3 不同工艺薄膜对内皮细胞的影响49
• 4.3.4 溶液状态铜离子对内皮细胞的影响49-50
• 4.3.5 人脐动脉平滑肌细胞原代培养50
• 4.3.6 薄膜对平滑肌细胞的影响50-51
• 4.3.7 薄膜对巨噬细胞的影响51-52
• 4.4 结果与讨论52-58
• 4.4.1 血液相容性评价52-53
• 4.4.2 内皮细胞53-56
• 4.4.3 平滑肌细胞56-57
• 4.4.4 巨噬细胞57-58
• 4.5 本章小结58-59
• 结论59-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 孙福成;冠心病药物治疗的进展[J];中国医刊;1999年03期

  本文关键词：载铜聚多巴胺薄膜的生物相容性研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：313246