立体复合聚乙二醇化聚乳酸涂层支架上调生物相容性和药物储存的研究

发布时间：2020-06-03 08:41

【摘要】：实验背景:冠状动脉粥样硬化性心脏病已成为威胁人类健康最严重的原因之一,而冠状动脉支架植入术的发明已经成为治疗冠心病的主要手段。在心脏介入治疗当中,86%的患者选择了冠状动脉内支架置入术,尤其是药物洗脱支架植入术。然而,在支架应用过程中,存在着一些影响患者恢复效率和安全性的问题,包括慢性血管炎症以及血栓形成和再狭窄的形成。其中,再狭窄是影响支架植入有效性的关键因素。以往的一些研究已经证实,支架再狭窄的发生主要包括3个阶段。首先,在支架置入后的几分钟内,血小板就开始被激活、从而粘附能力增强并聚集,同时分泌各种促凝细胞因子,导致血栓形成。第二阶段多发生于在支架置入后几天到几周,处于损伤修复机制,大量的白细胞聚集在血管内皮撕裂损伤区,然后在病程中刺激靶组织。第三阶段转为慢性或永久性炎症,一般持续数月。具体而言,一些平滑肌细胞会迁移到损伤区域并过度增殖,这增加了支架再狭窄的风险。在这种情况下,如何避免血栓形成,降低支架内的炎症反应以及抑制血管平滑肌细胞过度增殖则成为改善支架术后恢复不良的三个主要方向。实验目的:本实验旨在寻找开发具有理想血液生物相容性并且可以同时载有多种药物(抗血栓、抗炎症反应及抗内膜细胞增生等)的合适聚合物,从而可提高生物相容性,进而可搭载不同药物进而改善支架术后风险。实验及测试方法:mPEG与右旋丙交酯制得mPEG-PDLA,纯化,加入3-异氰丙基三乙氧基硅烷合成了硅烷化mPEG-PDLA,通过质子核磁共振上进行表征;316不锈钢片表面处理。配制硅烷化PEG-PDLA的混合溶液,用DMSO-水溶液超声进一步出去表面物理粘附的mPEG-PDLA。(另配制50mg/ml的硅烷化PEG-PDLA和等聚乳酸单元的PLLA-PEG-PLLA混合,方法同上)。制作了4组样品,包括SS片、PS处理的SS片(PSSS)、mPEG-PDLA修饰的SS片(PEG-PLA-SS)和硅烷化的mPEG-PDLA PLLA-PEG-PLLA修饰的SS片(PEG-scPLA-SS),检测其理化性质和生物学性质。测试:采用改性SS片接触角的表面表征:通过蒸馏水的固着液滴测量SS片改性表面的亲水性。生物相容性检测:纤维蛋白原粘附实验:BCA测定和扫描电镜图像评估改性和未改性SS片的蛋白质吸附能力。用BCA蛋白试剂盒定量测定溶液中未吸收纤维蛋白原的量。最后,将这些样品在真空中干燥过夜并溅射一薄层金以通过SEM成像。吸光度酶标仪(Biotek ELX808)用于纤维蛋白原吸附能力的定量分析。通过血小板粘附试验评价SS片材表面改性前后的血小板粘附和活化抗血栓性能。细胞相容性,定量测定SS片材的FLU负载含量,以获得FLU负载效应。实验结果:表面表征:共振峰的出现证明了mPEG-PDLA和PLLA-PEG-PLLA的成功合成。吸附纤维蛋白原的定量:PEG-scPLA-SS片处理过的溶液显示出了最高的未吸收的纤维蛋白原浓度,比用原始样品处理的浓度高多达40%。血小板活化和黏附的定量:mPEG-scPLA-SS片层显示血小板活化水平远远低于为改性SS片。载药量:在PS-SS和PEG-PLA-SS表面可以观察到很少的荧光素分子,而PEG-scPLA-SS片则表现出更强的荧光素强度。细胞相容性:PEG-scPLA-SS片层表面能很好的黏附和增殖,活细胞数不断增加,明显高于用PS处理的SS片。实验结论:立体复合聚乙二醇化聚乳酸成功制备,可搭载药物,并且能成功接枝到SS片材表面,控制表面亲水性,显著改善血液相容性,而且不仅能很好地预防血栓,而且还能加速修复过程,具有良好的生物相容性。实验意义及应用价值:在目前的研究中,通过PS处理、硅烷化及PEG-scPLA的接枝,成功实现了SS片材的表面改性。PS处理用于在SS片材表面暴露更多的羟基,硅烷化过程为后续的聚合物接枝提供了更多有效的反应位点。PEG-scPLA的成功表面改性是通过形成scPLA在SS片材表面获得稳定聚合物膜的原因。通过对各种修饰表面的HUVECs的蛋白吸附水平、血小板活化率、载药能力以及增殖能力等进行系统分析,可以得出PEG-scPLA修饰的SS片具有增强生物相容性、上调DLE、减少支架内血栓形成等最佳综合性能,为冠心病的近期治疗铺平了道路。具有药物高包封能力的多功能scPLA支架可作为一个有前景的平台,用于广泛的生物医学应用,包括组织工程、药物输送以及抗微生物治疗。
【图文】：

示意图,冠状动脉支架,帐篷,支架

一种可以实现时序性控制支架术后反应的较为理想现代支究进展骨架或支架，聚合物或药物组成（图 1.1）。支架按其膨分类。根据扩张方式不同，支架首先被分类为球囊扩张或可扩张支架以收缩状态卷曲或安装在球囊上，其位于输送用支架输送系统定位支架，然后通过膨胀球囊的膨胀展开[成一定的尺寸，然后折叠或约束在支架输送系统的远端[18]位置，固定支架，倒退约束装置，，一旦它被拔出就会呈现文，我们将重点关注球囊扩张支架，因为它们是目前市的支架。

图形表示,支架,管支架,开槽

进入侧枝[17, 19]。支架还必须足够柔韧性以适应血管。除了所有这些物理特，支架必须是不透射线的，以便操作员可以看到[19]。我们将通过探索其组构和制造技术来审查支架如何能够实现其使命。架构建方法和结构除金属骨架外，构建方法和支架结构还影响传送力，支架能力，径向强侧枝通路[15, 17, 19]。支架分为线圈或开槽管或模块化。线圈支架由线形成，圆形线圈以形成支架，而开槽管支架由金属管构成，然后使用激光蚀刻来设计[15, 19]。模块化环支架是金属支架的最后一类。线圈支架较为柔韧，但力较差，再狭窄率高，它们被开槽管支架取代。开槽管支架具有更大的径，但代价是灵活性和产能较低[15, 19]。模块化支架设计使用融合在一起的多复模块构建以构建支架管。设计的这种改进提供了灵活性和侧枝开口问题[此，它们已经取代了线圈和开槽管支架。（图 1.2）
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R318.08

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