等离子体聚合类PEO薄膜的制备与抗生物粘附性能评价

发布时间：2017-05-24 02:13

  本文关键词：等离子体聚合类PEO薄膜的制备与抗生物粘附性能评价，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,很多医疗设备及植介入器械,如可回收腔静脉滤波器(RVCFs)、生物传感器、表面诊断设备等在应用中需要阻止蛋白质、血小板和细胞等在其表面发生的非特异性粘附。已有的研究表明,等离子体聚合技术可制备的类聚氧化乙烯(PEO-like)薄膜可用于生物医用材料的表面改性,PEO-like薄膜具有优良的生物除污性能,能够阻抗血小板、蛋白质和细胞的粘附。 本论文采用连续和脉冲等离子体聚合方法在316L不锈钢(SS)表面制备了PEO-like薄膜,通过改变射频放电功率和单体蒸气与氧气比例对PEO-like薄膜的组成和结构进行了调控。利用台阶仪、衰减全反射傅立叶变换红外光谱仪(ATR-FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、石英微天平(QCM)和接触角测试等多种检测手段对等离子体PEO-like薄膜的厚度、成分、结构形貌和亲水性进行了表征,并对薄膜稳定性进行了分析,同时对PEO-like薄膜表面的纤维蛋白原(Fg)吸附、体外血小板粘附与激活和内皮细胞的粘附与增殖进行了评价 研究表明,在其它实验参数相同的情况下,随着射频放电的功率增加,单体的电离度增加,薄膜的沉积速率增加。FTIR图谱证明PEO-like薄膜保留了部分四乙二醇二甲醚(TEGDMA)单体的中醚氧(EO)官能团,XPS结果表明随着放电功率的增加,聚合薄膜碳化现象趋向严重,EO基团含量降低；AFM和台阶仪分析结果显示随着射频功率增加,薄膜沉积速率增加,在高放电功率下,薄膜较平整光滑；接触角测试结果表明不同功率下合成的PEO-like薄膜的亲水性均优于基底不锈钢；浸泡后的PEO-like薄膜表面的SEM形貌观察表明不同功率下合成的等离子体PEO-like薄膜均出现溶胀现象,但未发现薄膜的破裂、剥落和溶解,薄膜表现出较好的稳定性；相比于316L不锈钢(SS),三种功率条件下制备的PEO-like薄膜均能抑制血小板的粘附与激活,但三种功率制备的薄膜彼此之间没有表现出显著性差异。体外内皮细胞粘附实验表明三种功率条件下制备的PEO-like能够抑制内皮细胞的粘附,1天的结果显示5W工艺下合成的薄膜阻抗细胞粘附能力最强。 为了进一步提高EO单元的含量,将氧气作为载气与四乙二醇二甲醚蒸气按一定比例混合后在脉冲射频放电条件下制备了等离子体PD-PEO系列薄膜。FTIR和XPS结果表明：随着氧气比例的增加,PEO-like薄膜EO (C-O-C)含量呈现递增的趋势,这可能是因为有新生成的醚氧官能团EO (C-O-C);高含量氧气通入的PEO-like薄膜亲水性最好；三种氧气比例下合成的PEO-like薄膜表现出较好的稳定性；三种氧气比例下合成的PD-PEO-1、PD-PEO-2、PD-PEO-3薄膜均能抑制纤维蛋白原的吸附、血小板的粘附和激活,以及内皮细胞的的粘附与增殖,其中具有最高EO含量的PD-PEO-3薄膜的阻抗性能最强。这些结果表明在脉冲射频放电条件下氧气的比例提高有助于PEO-like薄膜的生物除污性能的提高。
【关键词】：类聚氧乙烯薄膜 等离体子聚合 生物除污 醚氧官能团
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TB383.2;R318.08
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 绪论12-24
• 1.1 生物医用材料及抗生物黏附性12-18
• 1.1.1 阻抗蛋白粘附的表面涂层12-14
• 1.1.2 抗菌涂层14-16
• 1.1.3 抗细胞粘附涂层16-17
• 1.1.4 抗凝血涂层17-18
• 1.2 含PEG结构的具有抗生物粘附功能的材料及表面的研究进展18-21
• 1.2.1 PEG抗生物粘附机理研究18-20
• 1.2.2 类PEG或PEO薄膜涂层的研究进展20-21
• 1.3 本论文的选题意义、目的、内容及技术路线21-24
• 第2章 等离子体类PEO薄膜的制备、表征及生物学评价方法24-31
• 2.1 等离子体类PEO薄膜的制备24-27
• 2.1.1 等离子体聚合系统24-25
• 2.1.2 聚合薄膜的制备工艺25-27
• 2.2 PEO-like聚合薄膜表征分析27-31
• 2.2.3 聚合薄膜表面结构分析27
• 2.2.4 聚合薄膜亲水性表征27-28
• 2.2.5 膜厚测定28
• 2.2.6 薄膜表面形貌分析28
• 2.2.7 薄膜稳定性表征28
• 2.2.8 薄膜的体外血液相容性表征28-29
• 2.2.9 纤维蛋白原吸附测定29-30
• 2.2.10 内皮细胞粘附与增殖30-31
• 第3章 不同功率对类PEO薄膜结构及性能的影响31-40
• 3.1 PEO-like薄膜的结构和组成分析31-33
• 3.2 PEO-like薄膜的表面粗糙度与膜厚33
• 3.3 PEO-like薄膜的亲水性33-34
• 3.4 PEO-like薄膜的稳定性34-36
• 3.5 PEO-like薄膜的体外血小板粘附与激活36-37
• 3.6 PEO-like薄膜的体外内皮细胞的黏附和增殖37-38
• 3.7 本章小结38-40
• 第4章 单体与氧气比对类PEO薄膜结构及性能的影响40-49
• 4.1 PD-PEO系列薄膜结构和组成分析40-42
• 4.2 PD-PEO系列薄膜的亲水性及表面粗糙度42-43
• 4.3 PD-PEO系列薄膜的稳定性43-44
• 4.4 PD-PEO系列薄膜体外血小板粘附与激活44-46
• 4.5 PD-PEO系列薄膜的体外内皮细胞的黏附和增殖46-47
• 4.6 PD-PEO系列薄膜纤维蛋白吸附47-48
• 4.7 本章小结48-49
• 结论49-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-61
• 攻读硕士期间发表的论文及科研成果61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 林全愧;计剑;谭庆刚;任科峰;沈家骢;;层层自组装技术在生物医用材料领域中的应用研究进展[J];高分子通报;2006年08期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 李鹏;吕旺春;王进;孙鸿;黄楠;;医用涤纶表面壳聚糖化学接枝法制备及细菌粘附研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 何婷婷;等离子体聚丙烯酸薄膜表面纤维连接蛋白的固定及其内皮细胞粘附行为[D];西南交通大学;2011年

2 岳蕾;电感耦合等离子体制备PEO/Ag纳米复合物的研究[D];北京印刷学院;2008年

3 王芬;聚四氟乙烯表面抗凝血改性及相关涂层材料的研究[D];天津大学;2007年

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本文编号：389613