聚多巴胺介导的二氧化钛纳米管负载比伐卢定及其生物相容性研究

发布时间：2017-12-29 18:39

本文关键词：聚多巴胺介导的二氧化钛纳米管负载比伐卢定及其生物相容性研究　出处：《西南交通大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：对于血液接触类植入器械,其抗凝血性能是其生物相容性的核心问题。然而在当前的临床应用上,尚无一种医用生物材料能实现体内长期植入的抗凝血需求。当前通过抗凝药物的表面组装,可以一定程度上改善材料的血液相容性,但目前这些药物在材料表面的长期服役存在问题。据报道,二氧化钛纳米管(TiO2-NTs)不仅可以通过纳米管阵列作为药物载体对药物进行释放,还可以通过其表面的微纳米结构促进细胞的粘附、增殖、迁移等行为。因此,本论文综合了NTs的这两种功能,构建了负载了抗凝药物比伐卢定(BVLD)的聚多巴胺(PDAM)修饰的二氧化钛纳米管,一方面通过PDAM修饰的NTs中负载的BVLD起到长期的抗凝血作用,另一方面通过NTs本身的拓扑结构和PDAM的化学因素来调控细胞生长行为,最终实现纳米管表面的抗凝血、促内皮和抑制平滑肌增生的多功能目标。本论文采用电化学阳极氧化的方法在纯钛表面制得具有特定管径和管长的NTs,随后物理装载比伐卢定(BVLD)药物,再采用PDAM涂层对其进行表面修饰,以达到抗凝药物BVLD的长效可控释放,并对表面改性前后的TiO2纳米管进行了材料学表征、药物控制释放行为分析和生物相容性评价。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角测试仪对TiO2纳米管及其改性样品的晶体结构、表面形貌、表面元素组成,键合状态以及表面亲疏水性进行表征。通过在聚多巴胺修饰的TiO2纳米管表面装载吸附BVLD,并对BVLD的体外短期释放行为进行了研究,考察改性后的纳米管对BVLD的装载量和释放周期,同时结合血液实验和细胞培养方法,考察纳米管以及经BVLD装载吸附后的整个体系对血液相容性和内皮细胞及平滑肌细胞生长行为的影响。本论文制备出高度有序且大小均一的TiO2纳米管,管径和管长约分别为110nm和1μm。进一步经450℃热处理4小时后,纳米管表面的TiO2由无定型态转变为锐钛矿晶型。XPS、 SEM和水接触角测量(WCA)表明,聚多巴胺(PDAM)对TiO2纳米管进行了成功地涂覆,抗凝药物BVLD也成功地引入TiO2纳米管体系。通过对BVLD装载后的试样进行超声洗脱的实验结果表明,光滑的平板钛表面的BVLD吸附量仅为22.1μg/cm2, TiO2纳米管体系对BVLD有较强的装载能力,BVLD装载量达到89.0μg/cm2,而经PDAM修饰的TiO2纳米管体系的BVLD装载量则高达192.6μg/cm2。体外静态BVLD释放结果显示平板Ti、TiO2纳米管和PDAM修饰的TiO2纳米管的累计释放量与超声洗脱量大体相当,对比不同样品的释放周期和累计释放百分比,平板Ti表面吸附的BVLD释放周期为20天且释放速率快,TiO2纳米管装载的药物的释放周期延长到2个月,释放速率减慢,聚多巴胺修饰的Ti02纳米管装载的BVLD的释放周期可达到近3个月,具有最缓慢的释放速率。体外血液相容性实验表明,与平板钛相比,Ti02纳米管中BVLD的引入,包括BVLD-NTs, BVLD-PDAM/NTs)可以显著地延长部分凝血酶活化时间的(APTT)、凝血酶原时间(PT)和凝血酶时间(TT),减少血小板的黏附和激活,抑制凝血酶的活性。此外,细胞培养实验表明,BVLD-PDAM/NTs体系能有效地增强内皮细胞(ECs)的粘附、增殖、迁移和一氧化氮(NO)释放,该体系对平滑肌细胞(SMCs)的粘附和增殖具有抑制作用。
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【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.08

【参考文献】