不同手性胱氨酸钠改性氧化钛及其对催化释放一氧化氮的影响

发布时间：2017-10-13 07:30

  本文关键词：不同手性胱氨酸钠改性氧化钛及其对催化释放一氧化氮的影响

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【摘要】：手性分子是一类具有相同组成,仅仅是空间构型不同的化学分子。这类分子的物理性质相同,化学性质也基本相同,但由于其空间构型的不同,导致其在生物学性能方面可能存在差异。本论文设计了两种体系将不同手性胱氨酸钠固定在Ti02薄膜表面,考察其对催化内源性供体释放一氧化氮以及对血液相容性的影响。体系一：首先通过非平衡磁控溅射技术在单晶硅上制备氧化钛薄膜,然后在其表面沉积聚多巴胺,再在聚多巴胺膜表面固定不同手性的胱氨酸钠。采用接触角测量、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对改性后的样品表面进行材料学方面的表征,通过白蛋白吸附检测、催化释放NO检测以及体外血小板粘附实验对改性后表面的生物学性能进行评价。SEM观测表面形貌,沉积聚多巴胺表面有颗粒状小突起,且随着聚多巴胺层数增加,颗粒状小突起的尺寸增加,而在其上固定胱氨酸钠前后表面形貌无明显差异。XPS结果显示沉积聚多巴胺表面新引入了N元素,固定胱氨酸钠表面新引入了S元素,而固定L-胱氨酸钠与固定D-胱氨酸钠样品表面S元素的百分含量分别为1.4%和1.3%,即两者在表面的固定量几乎无差别。水接触角结果显示,表面沉积聚多巴胺后亲水性增加,固定胱氨酸钠后亲水性降低,而固定L-胱氨酸钠与D-胱氨酸钠样品的水接触角完全相等。以上结果表明体系一构建成功,并且构建的不同手性胱氨酸钠改性Ti02薄膜表面的物理性质一致。然而不同手性胱氨酸钠改性表面吸附白蛋白后亲疏水性却出现了明显差异,这可能是两种表面吸附白蛋白的量以及吸附后白蛋白的构象不同的原因。催化释放NO检测结果显示,固定L-胱氨酸钠样品与D-胱氨酸钠样品都能够催化NO平稳释放,但L-样品催化NO释放的速度明显高于D-样品。血小板体外粘附实验结果显示,不管是固定L-胱氨酸钠样品还是D-胱氨酸钠样品,在无内源性供体存在条件下均不具有抗血小板激活能力；而在内源性供体存在条件下,固定L-胱氨酸钠样品表面抗血小板激活和粘附能力明显强于D-胱氨酸钠样品。上述结果表明尽管通过体系一构建的不同手性胱氨酸钠改性Ti02薄膜表面的物理性质一致,生物学性能却存在明显差异。体系二：通过在Ti02表面交替沉积聚多巴胺、胱胺/多巴胺交联层,制备了最内层和最外层均为聚多巴胺的“3+2”层交替沉积膜,考察胱胺/多巴胺交联的摩尔比分别为1：5和1：3,并在此基础上进一步分别固定不同手性的胱氨酸钠,对催化内源性供体释放一氧化氮以及对血液相容性的影响。结果显示由于体系二相比于体系一引入了胱胺/多巴胺交联层,在表面及次表面的二硫基团增多,即催化活性中心增多的缘故,NO释放检测结果显示采用体系二构建的样品均具有更高的NO释放速度,对于同一交联摩尔比体系下的样品,不管是交联比为1：5还是1：3,仍然是固定L-胱氨酸钠样品具有较于D-型明显增大的NO释放速度,并且该增加值随着催化活性中心的增多而增大。以上结果表明在催化活性中心含量一致的条件下,固定L-胱氨酸钠的样品具有明显优于固定D-胱氨酸钠的催化活性。血小板体外粘附实验结果同样证实在催化活性中心含量一致的条件下,由于固定L-胱氨酸钠的样品催化释放NO的速度增加,因此血小板激活和粘附明显降低。
【关键词】：胱氨酸钠 手性 催化 一氧化氮 血小板粘附
【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;O614.411
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 生物材料的表面改性12-14
• 1.1.1 表面修饰技术12-14
• 1.2 生物信号分子--NO14-15
• 1.2.1 NO的来源及存在形式14-15
• 1.2.2 NO在心血管系统中的作用15
• 1.3 NO在生物材料表面改性方面的应用15-16
• 1.3.1 NO释放型生物材料15-16
• 1.3.2 NO生成型生物材料16
• 1.4 分子手性16-18
• 1.4.1 手性分子在医药方面的应用16-18
• 1.4.2 手性分子对材料表面改性的影响18
• 1.5 选题意义及研究目的18-19
• 1.6 本论文研究内容及技术路线19-21
• 1.6.1 研究内容19-20
• 1.6.2 技术路线20-21
• 第2章 氧化钛-聚多巴胺表面胱氨酸钠的固定及表征21-38
• 2.1 样品制备23-24
• 2.1.1 制备氧化钛薄膜23
• 2.1.2 沉积聚多巴胺23-24
• 2.1.3 不同手性胱氨酸钠的固定24
• 2.2 样品表面物理化学表征24-26
• 2.2.1 X射线衍射能谱24
• 2.2.2 X射线光电子能谱24-25
• 2.2.3 扫描电子显微镜25
• 2.2.4 水接触角25-26
• 2.2.5 QCM-D检测26
• 2.3 NO体外催化释放实验26-27
• 2.4 体外血小板粘附实验27-28
• 2.4.1 实验准备27
• 2.4.2 实验步骤27-28
• 2.5 结果与分析28-37
• 2.5.1 XRD结果与分析28-29
• 2.5.2 XPS结果与分析29-30
• 2.5.3 样品表面形貌分析30-31
• 2.5.4 水接触角结果与分析31-32
• 2.5.5 QCM-D检测结果与分析32-33
• 2.5.6 NO体外催化释放实验33-34
• 2.5.7 体外血小板粘附实验34-37
• 2.6 本章小结37-38
• 第3章 氧化钛-聚多巴胺与胱胺交联层及胱氨酸钠的固定及表征38-48
• 3.1 样品制备方法38-39
• 3.2 样品测试方法39
• 3.3 结果与分析39-47
• 3.3.1 XPS结果与分析39-40
• 3.3.2 接触角结果与分析40-41
• 3.3.3 NO体外催化释放实验结果与分析41-42
• 3.3.4 体外血小板粘附实验结果与分析42-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第4章 催化活性及表面手性对NO释放的影响和作用机理初探48-52
• 4.1 催化活性中心基团对催化NO释放的影响48-49
• 4.2 表面手性对催化NO释放的影响49-51
• 4.3 存在的问题及展望51-52
• 结论52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-60
• 攻读硕士学位期间发表学术论文及参加科研课题60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 李青;离子注入技术及离子注入对不锈钢腐蚀电化学行为的影响[J];功能材料;2003年05期

2 杨志禄;王进;孙鸿;陈俊英;黄楠;;等离子体聚合沉积聚烯丙胺薄膜改性聚酯及体外血小板粘附研究[J];功能材料;2008年09期

3 邓迟,李秀芬,邓敏,张亚平,高家诚;生物材料表面改性的研究进展[J];乐山师范学院学报;2004年05期

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本文编号：1023578