新型冠脉支架抗凝血涂层材料的制备及其性能研究

发布时间：2021-03-28 19:30

随着生活质量的提高,心血管疾病患者日益增多。目前应用最多的药物洗脱支架存在的问题主要是多聚物载体存留体内所带来的血栓以及慢性炎症,药物洗脱支架置入后再狭窄,而这些问题的存在与缓释药物对支架内皮化进程的延缓以及多聚物涂层的高敏性有直接关系。本课题基于仿生理念和表面改性技术。通过分子设计和分子工程学原理将生物相容性良好的磺胺两性离子及其共聚物构建到冠脉裸金属支架表面,并对改性后的支架的生物相容性进行了详细的研究。主要开展的工作如下:(1)利用自组装技术将聚多巴胺层固定在在裸金属支架表面,引入活性位点,再通过原子转移自由基聚合法将磺胺两性离子聚合物刷接枝到此表面,得到BMS-PDMAPS两性离子冠脉支架,并通过一系列实验对两性离子聚合物刷冠脉支架的生物相容性进行评价。结果显示,制备的BMS-PDMAPS两性离子冠脉支架生物相容性良好。(2)基于超支化结构具有空腔结构,在第一节的工作基础上,设计制备了两种BMS-g-HPBBEA-b-PDMAPS和BMS-HBPE-PDMAPS超支化型两性离子聚合物刷修饰的裸金属支架,通过血小板黏附试验、溶血测试、红细胞的形态变化的观察、凝固时间测试、复钙时间测定、以及分子水平的补体、血小板激活测试和细胞毒性的评价等一系列体外生物相容性评价,结果表明,改性后的支架展示了优异的生物相容性。(3)选取BMS-HBPE-PDMAPS负载雷帕霉素,制备了一种复合抗生物污垢和药物缓释两种功能的冠脉支架。通过与裸金属支架,两性离子聚合物刷冠脉支架载药后进行比较,缓释25天后,裸金属支架的缓释药物积累量为75.8 μg,BMS-PDMAPS支架为228.4 μg,而BMS-HBPE-PDMAPS支架,由于两性离子结构和超支化结构的共同作用其累积释放药量达到337 μg。(4)基于内皮祖细胞对内皮损伤修复具有积极影响,冠脉支架表面快速内皮化能够使术后再狭窄风险降低,从仿生理念出发,我设计合成了磺胺两性离子和丙烯酸的共聚物,并将这种共聚物接枝到支架表面,然后在其表面固定血管内皮钙粘蛋白这一内皮祖细胞特异性抗体,使得冠脉支架具有抗血小板黏附和特异性捕获内皮祖细胞的功能。体外血液实验证实其具有良好的抗血小板黏附功能。将带有抗体的支架与内皮祖细胞共培养体后,扫描电子显微镜观察和细胞存活率实验均表明负载抗体的支架对内皮祖细胞的捕获效果明显。后期通过将支架植入兔子体内进行为期四周的植入实验,实验结束后,从切片可以明显看出负载抗体的支架表面内皮覆盖完整光滑,未见明显的内膜增生出现。
【学位授予单位】：南京师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.08

文章目录

中文摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 冠脉支架的定义与分类

1.1.1 冠脉支架的定义

1.1.2 冠脉支架的分类

1.1.2.1 生物医用金属支架

1.1.2.2 多聚物可降解支架

1.2 冠脉支架的表面修饰及功能化

1.2.1 表面钝化

1.2.2 自组装

1.2.3 功能高分子

1.2.4 药物涂层

1.2.4.1 药物洗脱支架负载的药物分类

1.2.4.2 药物载体分类

1.2.5 捕获支架

1.3 冠脉动脉支架未来发展趋势

1.4 本文的研究目的和主要研究内容

1.4.1 本文的研究目的

1.4.2 本文的主要研究内容

第二章磺胺两性离子修饰冠脉支架的制备及生物相容性研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验主要原料和设备

2.2.2 实验步骤

2.3 测试与表征

2.3.1 光电子能谱测试

2.3.2 水接触角测试

2.3.3 全血及血细胞黏附测试

2.3.4 溶血测试以及红细胞的形态观察

2.3.5 体外凝血时间测定

2.3.6 细胞存活率测定

2.3.7 血浆复钙时间测定

2.3.8 补体激活实验

2.3.9 血小板激活实验

2.4 结果与讨论

2.4.1 光电子能谱测试

2.4.2 水接触角测试

2.4.3 全血及血细胞黏附测试

2.4.4 溶血测试与红细胞形态观察

2.4.5 体外凝血时间测定

2.4.6 细胞存活率测定

2.4.7 血浆复钙时间测定

2.4.8 补体激活实验

2.4.9 血小板激活实验

2.5 本章小结

第三章自缩合型超支化两性离子聚合物改性支架的制备及其生物相容性研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验主要原料和设备

3.2.2 实验步骤

3.3 测试与表征

3.3.1 核磁共振测试

3.3.2 红外光谱测试

3.3.3 X射线光电子能谱

3.3.4 水接触角测试

3.3.5 全血及血细胞黏附测试

3.3.6 溶血测试以及红细胞的形态观察

3.3.7 体外凝血时间测定

3.3.8 细胞存活率测定

3.3.9 血浆复钙时间测定

3.3.10 补体激活实验

3.3.11 血小板激活实验

3.4 结果与讨论

3.4.1 核磁共振测试

3.4.2 红外光谱测试

3.4.3 X射线光电子能谱（XPS）

3.4.4 水接触角测试

3.4.5 全血及血细胞黏附测试

3.4.6 溶血测试以及红细胞的形态观察

3.4.7 体外凝血时间测定

3.4.8 细胞存活率测定

3.4.9 血浆复钙时间测定

3.4.10 补体激活实验

3.4.11 血小板激活实验

3.5 本章小结

第四章超支化聚酯型两性离子功能化冠脉支架的制备及其生物相容性研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 实验主要原料和设备

4.2.2 实验步骤

4.3 测试与表征

4.3.1 傅立叶衰减全反射红外光谱测试

4.3.2 X射线光电子能谱

4.3.3 水接触角测试

4.3.4 全血及血细胞黏附测试

4.3.5 溶血测试以及红细胞的形态观察

4.3.6 体外凝血时间测定

4.3.7 细胞存活率测定

4.3.8 血浆复钙时间测定

4.3.9 补体激活实验

4.3.10 血小板激活实验

4.4 结果与讨论

4.4.1 傅立叶衰减全反射红外光谱测试

4.4.2 X射线光电子能谱（XPS）

4.4.3 水接触角测试

4.4.4 全血及血细胞黏附测试

4.4.5 溶血测试以及红细胞的形态观察

4.4.6 体外凝血时间测定

4.4.7 细胞存活率测定

4.4.8 血浆复钙时间测定

4.4.9 补体激活实验

4.4.10 血小板激活实验

4.5 本章小结

第五章负载雷帕霉素的超支化聚酯型两性离子冠脉支架的制备及药物缓释

5.1 引言

5.2 实验部分

5.2.1 实验主要原料和设备

5.2.2 实验步骤

5.3 测试与表征

5.3.1 傅立叶衰减全反射红外光谱测试

5.3.2 紫外测试

5.3.3 缓释标准曲线测定

5.3.4 支架载药条件的确定

5.3.5 两种不同支架缓释曲线的测定

5.4 结果与讨论

5.4.1 傅立叶衰减全反射红外光谱测试（ATR-FT1R）

5.4.2 紫外测试

5.4.3 缓释标准曲线测定

5.4.4 支架载药条件的确定

5.4.5 两种不同支架缓释曲线的测定

5.5 本章小结

第六章负载血管内皮钙粘蛋白的两性离子共聚物冠脉支架的制备及其内皮化研究

6.1 引言

6.2 实验部分

6.2.1 实验主要原料和设备

6.2.2 实验步骤

6.3 内皮祖细胞的培养

6.4 测试与表征

6.4.1 核磁共振测试

6.4.2 X射线光电子能谱

6.4.3 扫描电子显微镜观察不同方案中支架表面聚合物接枝情况

6.4.4 凝胶渗透色谱法测定聚合物分子量

6.4.5 全血及血细胞黏附测试

6.4.6 补体激活实验

6.4.7 血小板激活实验

6.4.8 内皮祖细胞在支架表面生长情况

6.4.9 内皮祖细胞存活率测试—pNPP法

6.4.10 兔体内植入实验

6.5 结果与讨论

6.5.1 核磁共振测试

6.5.2 X射线光电子能谱

6.5.3 扫描电子显微镜观察不同方案中冠脉支架表面聚合物接枝情况

6.5.4 凝胶渗透色谱法测定聚合物分子量

6.5.5 全血及血细胞黏附测试

6.5.6 补体激活实验

6.5.7 血小板激活实验

6.5.8 内皮祖细胞在材料表面生长情况

6.5.9 内皮祖细胞存活率测试—pNPP法

6.5.10 兔体内植入实验

6.6 本章小结

第七章总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

攻读博士学位期间主要的研究成果

致谢

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