血管内支架涂层超声雾化喷涂装置设计及涂层制备工艺优化

发布时间：2017-05-08 15:07

  本文关键词：血管内支架涂层超声雾化喷涂装置设计及涂层制备工艺优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：动脉粥样硬化所致心脑血管疾病是危害人类健康的“头号杀手”。经皮冠状动脉介入术（Percutaneous Coronary Intervention, PCI）是治疗心脑血管病狭窄类病变的产用微创型治疗技术。药物洗脱支架（Drug-eluting stent, DES）是当前应用最为广泛的治疗血管病狭窄类病变的微创医疗器械。早期的DES较金属裸支架（Baremetal stent, BMS）的临床疗效有明显提高，特别是在抑制再狭窄方面。但长期的临床应用中发现，DES所导致的内皮化延迟、炎症反应、超敏反应等会引起亚急性或晚期不良临床事件，并造成极高的致死率。因此，DES的长期安全性问题多年来受到极大的关注。DES所造成的不良反应常与其设计密切相关，对DES进行优化设计，开发具有更高临床疗效和长期安全性的新一代DES是近年来国内外的研究热点。 优秀的DES需要保证支架平台、药物、涂层三大因素间和谐互利关系，充分发挥各自功效。这使支架涂层在DES研究中占有极其重要的地位。一方面，涂层是目标血管壁与支架平台间的媒介；另一方面，涂层作为药物载体能有效地对支架表面进行修饰，提高其生物相容性。 本研究通过对实验室自行开发的超声雾化喷涂装置的工作原理和实现方式的分析，总结了其应用中存在的问题。对其进行了优化设计，实现了装置加工工艺参数的可调节性，减小了加工过程中的设备与环境污染问题。然后，利用该装置对316L不锈钢支架的壳聚糖涂层制备工艺进行了优化。最后，对壳聚糖涂层质量从宏观到微观进行了检验，并采用体外扩张实验及细胞相容性试验对涂层的安全性进行了初步的评价。实验研究主要内容与结果： ①通过对装置雾化模块、支架传动系统、半封闭系统的优化设计，使得装置雾化能力更稳定且雾粒更小（1~3μm），支架传动速度可在径向0~542rpm、轴向0~0.55m/s范围内自由调节，，雾粒飞散情况得到改善，有效地提高了其适用性和安全性。 ②316L不锈钢支架表面涂装前酸洗预处理，能有效地去除表面污物并使表面微粗糙化，提高涂层粘附能力。采用改进后喷涂装置可完成316L不锈钢支架壳聚糖涂层的制备，利用分光光度法可测量涂覆量，设计正交实验分析发现加工行程数、载气压力、支架径向转速、轴向进给速度对涂覆量存在极显著性影响，并筛选出了加工行程数n=25、载气压力P=2Psi、支架径向转速r=60rpm、轴向进给速度v=1mm/s的最佳加工工艺参数组合。 ③对正交实验筛选出的最佳加工工艺参数下制备出的壳聚糖涂层，通过光学显微镜进行宏观质量检测发现涂层不存在喷涂死角，无涂层失效现象发生，涂层表面平整。采用扫描电子显微镜、色散能谱仪、原子力显微镜微观观察涂层发现涂层有效地修复了支架表面的细小缺陷，均匀性优良，有效降低了支架丝表面粗糙度。利用体外扩张实验、细胞粘附与增殖检测初步验证了涂层具有良好的植入安全性。
【关键词】：超声雾化 药物洗脱支架 壳聚糖 涂层工艺
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 引言9
• 1.2 血管内支架的发展与现状9-11
• 1.2.1 血管内支架介入术的发展历程9-10
• 1.2.2 药物洗脱支架的研究进展10-11
• 1.3 支架涂层技术的发展与现状11-16
• 1.3.1 支架涂层要求12-13
• 1.3.2 永久性聚合物涂层13-14
• 1.3.3 涂层支架最新发展策略14-15
• 1.3.4 支架涂层的实现技术15-16
• 1.4 研究内容和工作意义16-19
• 1.4.1 研究内容16-17
• 1.4.2 研究意义和创新点17-19
• 2 超声雾化喷涂装置优化及其工作参数测定19-37
• 2.1 超声雾化原理与应用19-20
• 2.2 超声雾化喷涂装置原理20-26
• 2.2.1 装置结构20-21
• 2.2.2 功能实现21-25
• 2.2.3 工作原理25-26
• 2.3 加工参数与涂层质量相关性分析26-27
• 2.4 超声雾化喷涂装置优化设计27-32
• 2.4.1 雾化模块优化28-29
• 2.4.2 传动系统优化29-31
• 2.4.3 半封闭罩设计31-32
• 2.5 改进后喷涂装置工作参数测定32-35
• 2.6 小结与讨论35-37
• 3 血管内支架壳聚糖涂层的制备工艺研究37-55
• 3.1 支架材料与类型选择37-38
• 3.2 血管内支架表面预处理38-46
• 3.2.1 表面预处理目的38
• 3.2.2 表面预处理方法38-39
• 3.2.3 预处理工艺步骤39
• 3.2.4 预处理效果检测39-46
• 3.3 支架涂层制备46-53
• 3.3.1 涂覆材料46-47
• 3.3.2 制备工艺流程47-48
• 3.3.3 涂层工艺参数优化实验设计48-49
• 3.3.4 分光光度法测量壳聚糖涂覆量49-50
• 3.3.5 正交试验结果分析50-53
• 3.4 讨论与小结53-55
• 4 涂层质量检测55-65
• 4.1 宏观质量检测55-56
• 4.2 微观质量检测56-58
• 4.2.1 扫描电子显微镜观察56
• 4.2.2 表面元素分布56-57
• 4.2.3 表面粗糙度检测57-58
• 4.3 涂层安全性评价58-62
• 4.3.1 涂层结合力检测58-60
• 4.3.2 细胞相容性检测60-62
• 4.4 小结与讨论62-65
• 5 结论及后续工作建议65-67
• 5.1 结论65
• 5.2 后续工作建议65-67
• 致谢67-69
• 参考文献69-75
• 附录75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 费敬银,秦熊浦,严卫东,马宗耀;不锈钢表面处理技术的研究[J];材料保护;2000年11期

2 尹志岚,袁媛,刘昌胜;医用316L不锈钢表面酸预处理工艺研究[J];华东理工大学学报;2004年05期

3 张曙光,杨必成,杨 博,徐 骏,石力开,朱学新;新型超声雾化技术制备球形金属粉末[J];金属学报;2002年08期

4 梁泽钦;邱红喜;杨明丰;严飞;王旺平;;超声雾化加湿系统研究与设计[J];武汉工业学院学报;2006年03期

5 王传忠;张磊;曹志刚;鲁振兴;;浅析表面粗糙度对涂装的影响[J];现代涂料与涂装;2011年05期

6 景晓辉;蔡再生;;锌试剂分光光度法测定抗菌纤维的壳聚糖含量[J];印染;2005年24期

7 陈伶俐;宗莉;庞瑞;;分光光度法测定壳聚糖含量[J];药物分析杂志;2005年05期

  本文关键词：血管内支架涂层超声雾化喷涂装置设计及涂层制备工艺优化，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：351345