二氧化钛纳米管表面蛋白质吸附行为对血液相容性的影响
发布时间：2021-05-18 03:19
钛及其合金由于具有较强的抗腐蚀性能、机械性能和良好的生物相容性而广泛应用于生物医用领域,尤其是心血管支架、心脏瓣膜和移植物等血液接触性装置。研究发现,一些具有纳米结构的钛及钛合金制品在促进细胞生长和骨整合以及提高血液相容性等方面表现突出,如二氧化钛纳米管阵列（TiO2nanotube arrays,TNTs）,具有高比表面积、可控管径及形貌,已经被应用于植入体材料表面。当生物医用材料植入人体时,血液中的蛋白质会最先在材料表面吸附,并发生竞争吸附、脱附以及重排等行为,而蛋白质的这些行为进一步决定血液中血小板的粘附行为以及激活状态,最终影响材料表面的血液相容性。目前针对二氧化钛纳米管的血液相容性已有大量研究,主要集中在二氧化钛的化学性质、拓扑结构、晶型和润湿性等对血液相容性的影响,并未考虑中间蛋白质层的影响,且有些结论存在争议甚至互相矛盾。本论文研究蛋白质在TNTs表面的吸附行为,包括吸附动力学、吸附量和蛋白质构象变化等,进而探索其与血小板粘附行为之间的关系。具体工作包括以下三个方面:1.蛋白质在TNTs表面的吸附行为及其对血小板粘附的影响我们以牛血清白蛋白（BSA）和纤维蛋白原（Fib）...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 钛材料的血液相容性
1.1.1 血液相容性简介
1.1.2 钛及其二氧化钛材料
1.1.3 二氧化钛纳米管
1.1.4 二氧化钛材料的血液相容性
1.2 蛋白质吸附
1.2.1 血浆蛋白
1.2.2 蛋白质吸附行为研究
1.2.3 蛋白质吸附与血液相容性
1.3 蛋白质的二级结构
1.3.1 用于蛋白质二级结构研究的常用光谱方法
1.3.2 红外光谱在蛋白质二级构象方面的应用
1.3.3 蛋白质构象与血液相容性
1.4 本论文的选题意义与思路
第二章 蛋白质在钛基底表面的吸附及其对血小板行为的影响
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 原料与试剂
2.2.2 QCM-D电极的处理和表征
2.2.3 二氧化钛纳米管的制备与表征
2.2.4 蛋白质吸附行为
2.2.5 血小板粘附实验
2.2.6 统计分析
2.3 结果和讨论
2.3.1 不同电极表面的表征测试
2.3.2 蛋白质在钛基底表面的吸附行为研究
2.3.3 钛基底表面的平衡吸附研究
2.3.4 蛋白质在钛基底表面的竞争吸附研究
2.3.5 二氧化钛纳米管的制备与蛋白质吸附研究
2.3.6 AFM测试蛋白质排列方向
2.3.7 蛋白质在不同基底表面的二级结构变化
2.3.8 血小板粘附行为讨论
2.4 本章小结
第三章 共价接枝蛋白对二氧化钛纳米管血液相容性的影响
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 原料与试剂
3.2.2 钛基底的预处理
3.2.3 基底表面的氨基与羧基化
3.2.4 蛋白质在不同基底表面的吸附
3.2.5 蛋白质吸附行为测试
3.2.6 蛋白质二级结构测试
3.2.7 血小板粘附实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 不同基底的合成与表征
3.3.2 蛋白质在共价键合表面的吸附行为研究
3.3.3 蛋白质在不同基底表面的二级结构变化
3.3.4 血小板在不同共价键合蛋白质表面的粘附
3.4 本章小结
第四章 两性离子修饰二氧化钛纳米管的血液相容性研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 原料与试剂
4.2.2 TNTs的制备与表征
4.2.3 甲基丙烯酰氧乙基羧酸甜菜碱(CBMA)的合成
4.2.4 不同基底表面的SBMA,CBMA聚合物接枝
4.2.5 蛋白质吸附行为研究
4.2.6 血液相容性实验
4.2.7 统计分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 CBMA单体的合成与表征
4.3.2 两性离子聚合物在TiO_2和纳米管表面的接枝和表征
4.3.3 QCM-D研究蛋白质在修饰表面的吸附行为
4.3.4 蛋白质在聚合物修饰的纳米管表面的吸附行为
4.3.5 蛋白质在不同基底表面的二级结构变化
4.3.6 基底表面的溶血率与血液凝固指数
4.3.7 血小板在不同基底表面的粘附
4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
附录
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
个人简历
本文编号：3193008
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 钛材料的血液相容性
1.1.1 血液相容性简介
1.1.2 钛及其二氧化钛材料
1.1.3 二氧化钛纳米管
1.1.4 二氧化钛材料的血液相容性
1.2 蛋白质吸附
1.2.1 血浆蛋白
1.2.2 蛋白质吸附行为研究
1.2.3 蛋白质吸附与血液相容性
1.3 蛋白质的二级结构
1.3.1 用于蛋白质二级结构研究的常用光谱方法
1.3.2 红外光谱在蛋白质二级构象方面的应用
1.3.3 蛋白质构象与血液相容性
1.4 本论文的选题意义与思路
第二章 蛋白质在钛基底表面的吸附及其对血小板行为的影响
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 原料与试剂
2.2.2 QCM-D电极的处理和表征
2.2.3 二氧化钛纳米管的制备与表征
2.2.4 蛋白质吸附行为
2.2.5 血小板粘附实验
2.2.6 统计分析
2.3 结果和讨论
2.3.1 不同电极表面的表征测试
2.3.2 蛋白质在钛基底表面的吸附行为研究
2.3.3 钛基底表面的平衡吸附研究
2.3.4 蛋白质在钛基底表面的竞争吸附研究
2.3.5 二氧化钛纳米管的制备与蛋白质吸附研究
2.3.6 AFM测试蛋白质排列方向
2.3.7 蛋白质在不同基底表面的二级结构变化
2.3.8 血小板粘附行为讨论
2.4 本章小结
第三章 共价接枝蛋白对二氧化钛纳米管血液相容性的影响
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 原料与试剂
3.2.2 钛基底的预处理
3.2.3 基底表面的氨基与羧基化
3.2.4 蛋白质在不同基底表面的吸附
3.2.5 蛋白质吸附行为测试
3.2.6 蛋白质二级结构测试
3.2.7 血小板粘附实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 不同基底的合成与表征
3.3.2 蛋白质在共价键合表面的吸附行为研究
3.3.3 蛋白质在不同基底表面的二级结构变化
3.3.4 血小板在不同共价键合蛋白质表面的粘附
3.4 本章小结
第四章 两性离子修饰二氧化钛纳米管的血液相容性研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 原料与试剂
4.2.2 TNTs的制备与表征
4.2.3 甲基丙烯酰氧乙基羧酸甜菜碱(CBMA)的合成
4.2.4 不同基底表面的SBMA,CBMA聚合物接枝
4.2.5 蛋白质吸附行为研究
4.2.6 血液相容性实验
4.2.7 统计分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 CBMA单体的合成与表征
4.3.2 两性离子聚合物在TiO_2和纳米管表面的接枝和表征
4.3.3 QCM-D研究蛋白质在修饰表面的吸附行为
4.3.4 蛋白质在聚合物修饰的纳米管表面的吸附行为
4.3.5 蛋白质在不同基底表面的二级结构变化
4.3.6 基底表面的溶血率与血液凝固指数
4.3.7 血小板在不同基底表面的粘附
4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
附录
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
个人简历
本文编号：3193008
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