可降解血管支架Mg-Zn-Y-Nd合金表面HA/PEI纳米颗粒复合涂层制备及功能研究
发布时间：2022-01-03 18:15
生物可降解镁合金作为新一代的血管支架材料备受关注,但是镁合金过快的降解性和缺乏相应的生物功能等问题还亟需解决。为了解决镁合金存在的问题,本文采用表面改性的方法,将制备的透明质酸（HA）/聚乙烯亚胺（PEI）纳米颗粒固定在氟化处理和多巴胺沉积后的Mg-Zn-Y-Nd合金表面,通过制备氟化镁（Mg F2）-聚多巴胺（PDA）-HA/PEI纳米颗粒复合涂层来改善Mg-Zn-Y-Nd合金的降解性和生物功能。论文主要内容如下:在本文中,通过动态光散射（DLS）测量HA/PEI纳米颗粒的平均粒径、颗粒分散指数（PDI）和zeta电位并进行筛选,最终选用HA分子量为4 k Da,HA浓度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/m L,PEI分子量为10 k Da,PEI浓度为0.5mg/m L的5种HA/PEI纳米颗粒用于涂层制备,并用透射电子显微镜（TEM）观察5种纳米颗粒在溶液中的形貌。将Mg-Zn-Y-Nd合金氟化处理的样品标记为HF,氟化处理后多巴胺沉积的样品标记为HP,在HP上固定HA/PEI纳米颗粒后的样品标记为NP,5种HA浓度的纳米颗粒固定后的样品分别标...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
心血管支架发展示意图
1绪论8mg/mL制备的45种不同的HA/PEI纳米颗粒进行了动态光散射（DLS）测试，通过纳米颗粒的平均粒径、PDI和zeta电位进行了筛选，筛选出5种用于后续的涂层制备。（2）将HA/PEI纳米颗粒固定在氟化处理和PDA沉积后的Mg-Zn-Y-Nd合金表面，制备成HA/PEI纳米颗粒复合涂层，并通过SEM、FTIR、XPS、水接触角仪和三维形貌测量仪等测试涂层的相关性能。（3）通过电化学工作站测量样品的动电位极化曲线（Tafel曲线），进行浸泡实验测量溶液的pH值，通过质量损失计算样品的降解速率，通过SEM观察样品浸泡后的表面形貌，对HA/PEI纳米颗粒复合涂层的抗降解性进行综合评价。（4）通过溶血率、血小板粘附和激活、纤维蛋白原粘附和变性等实验评价HA/PEI纳米颗粒复合涂层的血液相容性；通过内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞与样品的共培养评价HA/PEI纳米颗粒复合涂层的细胞相容性。1.4.3技术路线本研究的技术路线如图1.2所示：图1.2技术路线图
2实验材料与表征方法11基-3-（3-二甲氨基丙基）碳化二亚胺（EDC）依次溶于超纯水中制备活化剂。制备步骤如下：（1）将活化剂以体积比9:1（HA为9）的比例加入配置好的HA溶液中；（2）放入温度为37℃的摇床中均匀振荡30分钟；（3）快速加入PEI溶液，体积比为9:1（HA为9），加完之后形成HA/PEI纳米颗粒（NPs）。2.2.2生物镁合金表面功能层的构建Mg-Zn-Y-Nd表面涂层的制备过程如图2.1所示。首先使用线切割将Mg-Zn-Y-Nd棒材切成厚度3mm，直径10mm的圆片，用200目砂纸打磨去掉样品表面的氧化层，用400目和600目砂纸依次打磨光滑，用800目和1000目砂纸水磨样品至光滑平整后使用无水乙醇清洗待用；然后将样品浸入40%氢氟酸中反应48小时制备MgF2层以提高基体耐蚀性，用超纯水清洗后干燥，得到的样品标记为HF；接着将HF样品浸入2.0mg/mL多巴胺溶液中（溶于10mmolTris-HCl，pH8.5）反应6小时后得到聚多巴胺层（PDA）以提供后续反应位点，用超纯水清洗后干燥，得到的样品标记为HP；最后将HP样品分别浸入5种不同浓度HA的纳米颗粒溶液（0.5、1.0、1.5、2.0和2.5mg/mL）中反应8小时，用超纯水清洗后干燥，得到的样品分别标记为NP0.5、NP1.0、NP1.5、NP2.0和NP2.5。图2.1Mg-Zn-Y-Nd表面涂层制备示意图2.3材料学评价HA/PEI纳米颗粒制备后通过一系列材料学表征，来评价纳米颗粒的制备情况以及其固定在样品表面后所带来的一系列变化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国心血管病报告2018》要点介绍[J]. 马丽媛,吴亚哲,陈伟伟. 中华高血压杂志. 2019(08)
[2]Electrochemical noise analysis on the pit corrosion susceptibility of biodegradable AZ31 magnesium alloy in four types of simulated body solutions[J]. Changgang Wang,Liping Wu,Fang Xue,Rongyao Ma,Ini-Ibehe Nabuk Etim,Xuehui Hao,Junhua Dong,Wei Ke. Journal of Materials Science & Technology. 2018(10)
[3]Mg-Zn-Y-Nd coated with citric acid and dopamine by layer-by-layer self-assembly to improve surface biocompatibility[J]. CHEN Li,LI JingAn,CHANG JiaWei,JIN ShiBo,WU Di,YAN HaoHao,WANG XiaoFeng,GUAN ShaoKang. Science China（Technological Sciences）. 2018(08)
[4]Suppressing Effect of Heat Treatment on the Portevin–Le Chatelier Phenomenon of Mg–4%Li–6%Zn–1.2%Y Alloy[J]. C.Q.Li,D.K.Xu,B.J.Wang,L.Y.Sheng,E.H.Han. Journal of Materials Science & Technology. 2016(12)
[5]Multifunctional MgF2/Polydopamine Coating on Mg Alloy for Vascular Stent Application[J]. Xiaoli Liu,Zhen Zhen,Jing Liu,Tingfei Xi,Yudong Zheng,Shaokang Guan,Yufeng Zheng,Yan Cheng. Journal of Materials Science & Technology. 2015(07)
本文编号：3566740
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
心血管支架发展示意图
1绪论8mg/mL制备的45种不同的HA/PEI纳米颗粒进行了动态光散射（DLS）测试，通过纳米颗粒的平均粒径、PDI和zeta电位进行了筛选，筛选出5种用于后续的涂层制备。（2）将HA/PEI纳米颗粒固定在氟化处理和PDA沉积后的Mg-Zn-Y-Nd合金表面，制备成HA/PEI纳米颗粒复合涂层，并通过SEM、FTIR、XPS、水接触角仪和三维形貌测量仪等测试涂层的相关性能。（3）通过电化学工作站测量样品的动电位极化曲线（Tafel曲线），进行浸泡实验测量溶液的pH值，通过质量损失计算样品的降解速率，通过SEM观察样品浸泡后的表面形貌，对HA/PEI纳米颗粒复合涂层的抗降解性进行综合评价。（4）通过溶血率、血小板粘附和激活、纤维蛋白原粘附和变性等实验评价HA/PEI纳米颗粒复合涂层的血液相容性；通过内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞与样品的共培养评价HA/PEI纳米颗粒复合涂层的细胞相容性。1.4.3技术路线本研究的技术路线如图1.2所示：图1.2技术路线图
2实验材料与表征方法11基-3-（3-二甲氨基丙基）碳化二亚胺（EDC）依次溶于超纯水中制备活化剂。制备步骤如下：（1）将活化剂以体积比9:1（HA为9）的比例加入配置好的HA溶液中；（2）放入温度为37℃的摇床中均匀振荡30分钟；（3）快速加入PEI溶液，体积比为9:1（HA为9），加完之后形成HA/PEI纳米颗粒（NPs）。2.2.2生物镁合金表面功能层的构建Mg-Zn-Y-Nd表面涂层的制备过程如图2.1所示。首先使用线切割将Mg-Zn-Y-Nd棒材切成厚度3mm，直径10mm的圆片，用200目砂纸打磨去掉样品表面的氧化层，用400目和600目砂纸依次打磨光滑，用800目和1000目砂纸水磨样品至光滑平整后使用无水乙醇清洗待用；然后将样品浸入40%氢氟酸中反应48小时制备MgF2层以提高基体耐蚀性，用超纯水清洗后干燥，得到的样品标记为HF；接着将HF样品浸入2.0mg/mL多巴胺溶液中（溶于10mmolTris-HCl，pH8.5）反应6小时后得到聚多巴胺层（PDA）以提供后续反应位点，用超纯水清洗后干燥，得到的样品标记为HP；最后将HP样品分别浸入5种不同浓度HA的纳米颗粒溶液（0.5、1.0、1.5、2.0和2.5mg/mL）中反应8小时，用超纯水清洗后干燥，得到的样品分别标记为NP0.5、NP1.0、NP1.5、NP2.0和NP2.5。图2.1Mg-Zn-Y-Nd表面涂层制备示意图2.3材料学评价HA/PEI纳米颗粒制备后通过一系列材料学表征，来评价纳米颗粒的制备情况以及其固定在样品表面后所带来的一系列变化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国心血管病报告2018》要点介绍[J]. 马丽媛,吴亚哲,陈伟伟. 中华高血压杂志. 2019(08)
[2]Electrochemical noise analysis on the pit corrosion susceptibility of biodegradable AZ31 magnesium alloy in four types of simulated body solutions[J]. Changgang Wang,Liping Wu,Fang Xue,Rongyao Ma,Ini-Ibehe Nabuk Etim,Xuehui Hao,Junhua Dong,Wei Ke. Journal of Materials Science & Technology. 2018(10)
[3]Mg-Zn-Y-Nd coated with citric acid and dopamine by layer-by-layer self-assembly to improve surface biocompatibility[J]. CHEN Li,LI JingAn,CHANG JiaWei,JIN ShiBo,WU Di,YAN HaoHao,WANG XiaoFeng,GUAN ShaoKang. Science China（Technological Sciences）. 2018(08)
[4]Suppressing Effect of Heat Treatment on the Portevin–Le Chatelier Phenomenon of Mg–4%Li–6%Zn–1.2%Y Alloy[J]. C.Q.Li,D.K.Xu,B.J.Wang,L.Y.Sheng,E.H.Han. Journal of Materials Science & Technology. 2016(12)
[5]Multifunctional MgF2/Polydopamine Coating on Mg Alloy for Vascular Stent Application[J]. Xiaoli Liu,Zhen Zhen,Jing Liu,Tingfei Xi,Yudong Zheng,Shaokang Guan,Yufeng Zheng,Yan Cheng. Journal of Materials Science & Technology. 2015(07)
本文编号：3566740
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