心血管支架材料在满足抗血管狭窄的同时,应具备抗凝抗增生以及促进内皮细胞增殖,实现血管修复的作用。一氧化氮(nitric oxide,NO)是维持心血管系统平衡和稳定的重要的气体信号分子,在人体中NO被作为内皮细胞衍生舒张因子,能够起到良好的促进内皮细胞增殖,抑制平滑肌细胞增生和血小板黏附与激活的效果。大量文献报道称Cu作为人体必需的微量元素,在还原剂GSH作用下,可以持续有效地催化供体RSNO释放NO,Cu将成为改善支架表面抗凝抗增生的首选材料。基于此,本文拟在生物相容性良好的Ti中掺Cu,获得持续有效地催化NO的活性支架表面,希望可以抑制平滑肌细胞的增殖和血小板的粘附与激活,达到抗凝和抗增生的目的。本文利用直流磁控溅射在316LSS和Si(100)基底上成功制备了不同成分结构及厚度的 Ti-Cu 薄膜,分别为 Ti10Cu(Ti 相,11.39at.%,200nm)、Ti40Cu-1（无定形态,43.11at.%,200nm)和 Ti40Cu-2(Cu 相,40.29at.%,1500nm)以及Ti40Cu-3(无定形态,36.39at.%,1500nm),并对其进行了一系列材料学(包括成分结构、表面润湿性、表面粗糙度、表面形貌、电化学腐蚀、铜离子释放、NO释放)和生物学(内皮细胞、平滑肌细胞、血小板)表征。电化学腐蚀实验结果表明Ti-Cu薄膜具有良好的抗腐蚀行为,均高于基底316L SS,且随着薄膜结构由Ti相过渡到Cu相,Ti-Cu薄膜抗腐蚀性能逐渐降低。薄膜中铜离子释放和催化供体释放NO结果表明Ti-Cu薄膜在模拟的人体体液中可以实现铜离子长期有效地释放,从而起到持续有效地催化供体产生NO的效果。随着Ti-Cu薄膜结构由Ti相过渡到Cu相,其催化释放NO的能力增强(Ti40Cu--2)。细胞实验结果显示,Ti－Cu薄膜具有良好的细胞相容性,薄膜中释放的铜离子可以有效地促进内皮细胞增殖。加入供体后,薄膜(Ti10Cu和Ti40Cu-1)对内皮细胞友好,可以通过催化NO有效地抑制平滑肌细胞活性。同时血小板研究结果表明加入供体后Ti-Cu薄膜催化供体SNAP产生的NO可以有效地抑制血小板的粘附与激活。综上,本文利用磁控溅射的方法成功构建了具有催化NO活性的Ti-Cu薄膜,可以调节薄膜中铜离子长期有效地释放,从而实现长期有效地催化供体SNAP产生NO,起到促内皮细胞增殖和抑制平滑肌细胞增生以及血小板粘附与激活,达到抗凝抗增生的效果。Ti-Cu薄膜良好的生物相容性为其在心血管支架上的应用提供了良好的开端。
【学位单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：O643.32;TB383.2
【参考文献】
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