用于血管介入器械表面改性的铜介导原位催化产生一氧化氮涂层的构建

发布时间：2020-07-10 06:47

【摘要】：NO(一氧化氮)是健康的内皮细胞释放的内皮衍生舒张因子,它在心血管系统中发挥着调控血压、抑制凝血、抑制平滑肌细胞增生、扩张血管等极其重要的作用。心血管疾病的发生,常常会导致血管内皮细胞功能的紊乱,从而导致NO释放不足。从病理学角度看,通过管理人体内源性NO供体来替代或增加NO的方式可用于心血管疾病的治疗。目前的研究已着眼于在植入心血管器械材料表面进行组成和结构设计,使其具有释放NO的功能。Cu(Ⅰ)能够催化人体中的储存NO的物质S-亚硝基硫醇(RSNO)释放出更多的N0,多巴胺聚合涂层中存在大量的酚羟基能将Cu(Ⅰ)螯合在材料表面。因此,本论文旨在通过构建一个聚多巴胺载铜涂层,其具有催化内源性供体释放NO的功能,可用于心血管材料及器械的表面改性。本论文制备了反应时间分别为24h、48h、72h的多巴胺涂层。在此基础上,将聚多巴胺层样品与CuCl2溶液反应,通过聚多巴胺涂层中的酚羟基鳌合铜来制备装载铜的聚多巴胺涂层。通过酚羟基定量、衰减全反射傅里叶红外光谱(FTIR)、X光电子能谱(XPS)、椭偏仪、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、水接触角、分别表征了不同反应时间聚多巴胺涂层以及载铜聚多巴胺涂层的表面组成和化学结构、涂层厚度、表面形貌和亲水性。研究结果表明可通过调节多巴胺反应时间来调控聚多巴胺涂层厚度和表面的酚羟基含量,随着多巴胺沉积时间的增加,涂层厚度增加,聚多巴胺涂层的表面酚羟基官能团密度由0.12nmol/cm2增加到0.22nmol/cm2。对聚多巴胺涂层表面的酚羟基官能团密度的调控可进一步调控Cu的装载量,随着表面酚羟基密度增大,通过还原反应得到的Cu(Ⅰ)的装载量增加,样品表面长期的NO催化释放活性增强；体外血小板粘附实验和体外动态全血实验结果均表明相比于涂层,具有催化释放的NO功能的PDA48Cu3涂层比不锈钢、Ti、单纯的聚多巴胺涂层更能够显著抑制血小板的粘附和血栓形成。随着多巴胺沉积时间的增加,内皮细胞在聚多巴胺涂层表面的活性和细胞密度呈现逐渐降低的趋势,沉积较长时间的多巴胺样品不利于内皮细胞生长,这可能是PDA72表面酚羟基过高的浓度对细胞产生了一定的毒性。在有供体存在的情况下,载铜样品均比相同时间沉积的单纯聚多巴胺涂层具有更好的内皮细胞粘附和增殖行为；随着多巴胺沉积时间的增加,聚多巴胺表面巨噬细胞活性和单位面积炎性因子的表达均降低,但载铜样品相比于单纯聚多巴胺涂层并未对炎性因子TNF-α和IL-1表达产生影响。综上所述,本论文成功地构建了载铜聚多巴胺涂层。这种涂层能在催化剂铜的作用下原位催化产生NO,其体外结果表明该涂层表面具有抗凝血、内皮友好以及不表现炎性反应,具有应用于心血管器械表面改性的潜力。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.4;R318.08

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本文编号：2748591