Ti-O表面固定不同手性赖氨酸及其对双硒催化释放NO的影响

发布时间：2019-04-12 11:33

【摘要】：生命体具有典型的手性特征,体内的氨基酸、糖类和磷脂都有特定的手性构型。有研究显示当生物材料表面具有特定手性时,与生命体系会产生手性识别现象。一氧化氮(NO)分子由健康的内皮细胞产生,可舒张血管,抑制血小板聚集和激活,因其优良的抗凝血性能,成为了心血管材料表面改性的研究热点。本论文拟采用可催化内源性NO供体S-亚硝基硫醇(RSNO)释放NO的硒代胱胺和具有不同手性的L/D-赖氨酸分子,构建同时具有催化活性和手性的表面,研究表面手性对催化释放NO功能的影响,同时改善材料表面的血液相容性。首先采用非平衡磁控溅射方法在单晶硅表面制备Ti-O膜,然后沉积聚多巴胺膜作为中间连接层,再固定硒代胱胺分子,最后再分别接枝L-赖氨酸和D-赖氨酸分子,构建具有催化内源性供体释放NO的手性表面。采用水接触角、XPS、SEM等方式对其进行材料学表征,利用QCM实时检测表面手性对牛血清白蛋白、纤维蛋白原、胶原蛋白吸附的影响,采用化学发光NO分析仪检测表面手性在有无牛血清白蛋白情况下对催化释放NO的影响,通过体外血小板粘附实验以及纤维蛋白原变性实验,研究表面手性对材料血液相容性的影响。水接触角检测结果显示,不同手性赖氨酸样品表面的水接触角几乎无差异。XPS结果显示多巴胺、硒代胱胺成功固定,接枝L-赖氨酸和D-赖氨酸后,表面Se元素含量降低,但两者表面的Se元素含量无差异。SEM观察Ti-O上沉积多巴胺后形貌,表面较为粗糙,形成了颗粒状的凸起表面,而后续硒代胱胺和L/D-赖氨酸的引入对表面形貌没有影响。QCM结果表明接枝L-赖氨酸样品表面相对于D-赖氨酸样品表面更有利于牛血清白蛋白、纤维蛋白原和胶原的吸附,对蛋白质更有亲和力。体外NO释放检测结果显示固定硒代胱胺表面释放NO速率为3.58±0.76×10-10(mol/cm2·min),而分别接枝L/D-赖氨酸之后,L-赖氨酸样品释放NO速率为2.42±0.14×10-10(mol/cm2·min),D-赖氨酸样品释放NO速率为1.21±0.07×10-10(mol/cm2·min)。虽然不同手性样品表面Se元素含量一致,但接枝D-赖氨酸样品催化释放一氧化氮速率显著低于L-赖氨酸样品。在供体溶液中加入牛血清白蛋白模拟真实的血浆环境,结果显示BSA的加入对样品催化释放NO的能力几乎没有影响。尽管L-样品表面吸附的纤维蛋白原量显著大于D-样品表面的吸附量,纤维蛋白原变性实验结果显示L-样品表面暴露出来的变性的纤维蛋白原的量显著少于D-样品表面的量。体外血小板粘附结果显示,在有内源性供体存在的情况下,固定硒代胱胺以及接枝L/D-赖氨酸样品均显著抑制血小板的粘附与激活,并且接枝L-赖氨酸样品血小板粘附数量最低,这可能是由于接枝L-赖氨酸样品表面具有较低的纤维蛋白原变性程度以及较大的催化释放一氧化氮速率的缘故,确切的原因还需要进一步深入研究。综上所述,本文成功构建了表面接枝不同手性赖氨酸的催化活性层,对不同层次表面的表征和生物学评价结果表明,接枝L-赖氨酸表面更有利于NO释放和抗血小板激活以及纤维蛋白原变性。
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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】：2017
【分类号】：R318.08

【参考文献】