Ti表面四种生物分子功能修饰层的对比研究

发布时间：2017-04-10 22:24

  本文关键词：Ti表面四种生物分子功能修饰层的对比研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：冠心病是导致人类死亡的第一杀手,旁路搭桥术和冠状动脉介入是治疗冠心病的主要手段。然而,当外物植入体内后,材料表面容易吸附多种生物分子,导致其变形甚至变性,引发血栓和再狭窄等问题,最终植入失败。目前发现天然内皮细胞层仍是与血液接触的最理想界面,特别是对于长期植入体内的医疗器械。内皮细胞具有天然抗凝能力,能够维护血管内微环境平衡,因此,如何使植入医疗器械表面在抗凝的基础上快速覆盖一层完整连续内皮细胞层成为研究者关注的焦点。经过不懈的努力,现已有了许多关于材料表面抗凝/促内皮双功能修饰层构建的成果。虽然这些修饰层都在一定程度上实现了抗凝和再内皮化,但也未能完全解决这些难题,那么哪些修饰层值得我们继续研究、优化和完善下去呢?为了回答这个问题,本文选择了四种具有代表性的抗凝/促内皮双功能修饰层(纳米颗粒体系、共价体系、静电体系以及生物素-亲和素体系),通过理化性质和生物相容性的对比研究探索构建方式(碱活化共固定、固定纳米颗粒)、粘附分子(REDV、 Fn、Ln)以及生物因子(VEGF、SDF-1α)对修饰层的影响,然后就四种体系在这三个方面的优劣表现筛选出最佳修饰层。理化性质和生物相容性的对比研究发现,纳米颗粒构建方式能够提高肝素的装载量和活性,进而发挥出优异的抗凝潜力,但是暴露的多巴胺表面会促进血小板铺展,APTT检测结果为不凝,同时细胞相容性不理想；相较而言,碱活化共固定方式构建的样品表面肝素装载量和活性较低,但足以减少血小板的铺展、提高APTT检测结果以及促进内皮细胞的粘附和增殖。因此,本工作认为碱活化共固定的构建方式更适宜于抗凝/双功能修饰层的构建。生物相容性结果显示,多肽REDV可以高效捕获目的细胞同时抑制血小板的粘附,但是缺乏其它功能区域协同作用,调节细胞铺展、存活以及增殖等行为的能力不足；蛋白Ln参与构建的功能层表面氨基密度较高,内皮细胞初期粘附数量和铺展情况不理想,进而影响内皮细胞增殖行为；对比发现,蛋白Fn能促进内皮细胞的粘附、铺展和增殖等行为。因此,本工作认为蛋白Fn为构建抗凝/双功能修饰层的理想粘附分子。通过细胞相容性结果发现,功能因子SDF-1α参与构建的修饰层拥有抑制平滑肌细胞增殖和促进内皮细胞增殖、迁移的能力,但效果不显著；相反,VEGF不仅不会影响修饰层抑制平滑肌的能力,还能显著促进内皮细胞的增殖和迁移。因此,本工作认为VEGF功能因子参与构建的抗凝/双功能修饰层效果更理想。综上所述,本工作通过对比研究发现碱活化共固定构建方式、Fn粘附分子以及VEGF功能因子可以在修饰层中发挥优异的抗凝或促内皮功能,因此筛选出静电体系为较优异体系,为下一步完善和优化工作提供了一定理论依据。
【关键词】：Ti 抗凝 内皮化 细胞粘附分子 内皮生长因子 基质细胞衍生因子
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-14
• 第1章 绪论14-26
• 1.1 冠心病14-15
• 1.1.1 冠心病及治疗方法14-15
• 1.1.2 治疗引发的病变问题15
• 1.2 管支架发展及存在问题15-16
• 1.2.1 金属裸支架15
• 1.2.2 药物洗脱支架15-16
• 1.3 原位内皮化16-18
• 1.3.1 内皮细胞16-17
• 1.3.2 内皮祖细胞17
• 1.3.3 体外内皮化17-18
• 1.3.4 原位内皮化18
• 1.4 支架材料表面生物分子抗凝/再内皮化功能修饰18-23
• 1.4.1 抗凝血功能修饰19-20
• 1.4.2 促进再内皮化功能修饰20-22
• 1.4.3 诱导再内皮化功能修饰22-23
• 1.5 论文研究目的与意义、主要研究内容及技术路线23-26
• 1.5.1 研究的目的与意义23
• 1.5.2 研究内容23-25
• 1.5.3 技术路线25-26
• 第2章 四种体系功能修饰层的构建26-41
• 2.1 引言26
• 2.2 纳米颗粒体系的构建26-30
• 2.2.1 引言26-27
• 2.2.2 实验试剂27-28
• 2.2.3 构建方法28-29
• 2.2.4 表征结果29-30
• 2.3 共价体系的构建30-33
• 2.3.1 引言30
• 2.3.2 实验试剂30-31
• 2.3.3 构建方法31-32
• 2.3.4 表征结果32-33
• 2.4 静电体系的构建33-36
• 2.4.1 引言33
• 2.4.2 实验试剂33-34
• 2.4.3 构建方法34
• 2.4.4 表征结果34-36
• 2.5 生物素-亲和素的构建36-38
• 2.5.1 引言36
• 2.5.2 实验试剂36
• 2.5.3 构建方法36-37
• 2.5.4 表征结果37-38
• 2.6 总述38-41
• 第3章 四个体系功能修饰层理化性质的对比研究41-51
• 3.1 实验试剂及仪器41
• 3.1.1 实验试剂41
• 3.1.2 实验仪器41
• 3.2 理化性质表征方法及结果41-50
• 3.2.1 红外图谱41-42
• 3.2.2 表面形貌42-44
• 3.2.3 表面亲疏水性44-45
• 3.2.4 阿辛蓝染色45-46
• 3.2.5 酸性橙定量氨基46-47
• 3.2.6 肝素释放47-49
• 3.2.7 TBO定量表面肝素49-50
• 3.3 本章小结50-51
• 第4章 四个体系功能修饰层生物相容性的对比研究51-63
• 4.1 实验试剂及仪器51
• 4.1.1 实验试剂51
• 4.1.2 实验仪器51
• 4.2 四个体系功能修饰层血液相容性的对比研究51-54
• 4.2.1 血小板粘附行为评价51-53
• 4.2.2 外源性凝血时间评价53-54
• 4.3 四个体系功能修饰层细胞相容性的对比研究54-60
• 4.3.1 内皮细胞粘附行为评价54-58
• 4.3.2 内皮细胞增殖行为评价58-60
• 4.4 本章小结60
• 4.4.1 血液相容性的对比研究60
• 4.4.2 细胞相容性的对比研究60
• 4.5 综合分析60-63
• 第5章 VEGF、SDF-1α两种生物因子引入Hep/Fn微环境的对比研究初探63-77
• 5.1 VEGF、SDF-1α引入Hep/Fn功能修饰层63-65
• 5.1.1 引言63
• 5.1.2 实验试剂63-64
• 5.1.3 构建方法64-65
• 5.2 VEGF、SDF-1α引入功能修饰层后表征结果以及理化性质的对比研究65-68
• 5.2.1 X射线光电子能谱65-66
• 5.2.2 表面亲疏水性66-67
• 5.2.3 生物因子释放67-68
• 5.3 VEGF、SDF-1α引入功能修饰层后细胞相容性的对比研究68-75
• 5.3.1 内皮细胞的静态培养68-71
• 5.3.2 内皮细胞的迁移71-73
• 5.3.3 平滑肌细胞的静态培养73-75
• 5.4 本章小结75-77
• 第6章 机理分析77-87
• 6.1 构建方法与抗凝分子装载密度、活性的关系77-79
• 6.2 粘附分子促内皮功能的对比研究79-82
• 6.2.1 Ln和Fn蛋白促内皮粘附、增殖能力的对比研究79-81
• 6.2.2 REDV多肽和Fn蛋白抑制血小板粘附、促内皮能力的对比研究81-82
• 6.3 VEGF、SDF促内皮化功能的对比研究82-85
• 6.3.1 VEGF、SDF促内皮增殖、迁移能力的对比研究82-84
• 6.3.2 VEGF、SDF引入HFn修饰层后协同作用的研究84-85
• 6.4 表面氨基密度与细胞初期粘附的关系85-87
• 结论87-89
• 致谢89-90
• 参考文献90-101
• 攻读硕士期间发表的论文及参与科研项目101

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王传华,冷希岗;生物材料诱发血栓形成机制的研究进展[J];国外医学.生物医学工程分册;1998年01期

2 孟舒献,温晓娜,冯亚青,顾汉卿;肝素化聚氨酯表面修饰材料的研究[J];生物医学工程学杂志;2004年04期

3 范春玲,李燕,高平进,刘建军,张学军,朱鼎良;人脐血CD34~+内皮祖细胞的体外分化(英文)[J];Acta Pharmacologica Sinica;2003年03期

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本文编号：297659