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316L不锈钢经丝素肽/壳聚糖聚合物涂层后的血液相容性
背景: 选择组织相容性良好的聚合物材料作为心脏涂层支架的材料可以促进内皮细胞生长,抑制平滑肌细胞过度生长,减少局部炎症反应,有助于支架术后内皮损伤的早期修复,并减少支架局部血栓形成.目的: 实验拟观察316L不锈钢经丝素肽/壳聚糖聚合物涂层后的血液相容性.设计、时间及地点: 观察性实验,于2006-07/2007-07在中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所完成.材料: 医用316L不锈钢片为张家港先科医疗器械有限公司产品;丝素肽为中国科学院上海植物生态研究所产品;壳聚糖为浙江省玉环县海洋生物化学有限公司产品.方法: 通过静电自组装的方法,将丝素肽和壳聚糖涂在316L不锈钢表面形成聚合物膜.主要观察指标: 测定不锈钢涂层前后表面的动态凝血时间、扫描电镜观察涂层前后的不锈钢表面抗血小板作用、测定涂层不锈钢的溶血率.结果: ①不锈钢表面经过聚合物涂层后,凝血时间明显较未涂层的不锈钢时间延长.②裸316L不锈钢表面黏附的血小板数量较多,血小板变扁平,看不出明显的伪足状态,紧贴在材料的表面:丝素肽/壳聚糖聚合物不锈钢涂层表面也有一定数量的血小板黏附,血小板虽有伪足伸出,但是聚集密度和形态变化程度明显小于裸不锈钢表面黏附的血小板.③涂层不锈钢溶血率<5%,提示丝素肽,壳聚糖聚合物涂层不锈钢无溶血作用结论: 与裸316L不锈钢相比,丝素肽/壳聚糖聚合物涂层延长了动态凝血时间,减轻了血小板黏附和变形的程度,提高了316L不锈钢基体的血液相容性.
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壳聚糖-肝素静电自组装多层膜在钛表面进行的生物化修饰
背景:基于聚电解质阴阳离子交替组装的静电自组装技术可在温和、简单、易控的条件下实现多种生物大分子在材料表面的固定,已成为生物材料表面设计的重要手段.目的:利用静电自组装技术将具有生物活性的壳聚糖和肝素固定在钛表面,实现钛表面的氨基多糖生物化修饰,构建一种钛种植体材料的新型生物化表面,以改善钛的细胞相容性.方法:首先采用NaOH处理钛基材,获得多孔、负电荷的钛表面;然后吸附一层正电荷的聚赖氨酸;后,多次交替吸附负电荷的肝素和正电荷的壳聚糖,形成以壳聚糖为外层的多层膜结构.通过漫反射红外光谱扫描电镜和原子力显微镜对多层膜进行表征.并与成骨细胞共培养,观察成骨细胞的黏附、增殖以及分化情况.结果与结论:红外光谱、原子力显微镜、扫描电镜结果表明肝素一壳聚糖多层膜逐渐形成.此涂层可促进成骨细胞的黏附、增殖和分化.肝素-壳聚糖多层膜有望成为一种新型的生物化钛表面,从而改善钛表面的生物相容性.
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丝素肽/壳聚糖聚合物涂层316L不锈钢的制备
背景:金属支架本身的致血栓性使对其进行表面改性研究极具应用意义.目的:利用层层静电自组装形成丝素肽壳聚糖聚合物膜.设计、时间及地点:材料改性体外实验,于2006-07/2007-07在中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所实验室完成.方法:通过层层静电自组装方法将丝素肽和壳聚糖交替涂层至医用316L不锈钢表面,对不锈钢表面进行改性.主要观察指标:应用扫描电镜观察涂层前后316L不锈钢表面形貌变化,通过傅里叶红外光谱分析涂层前后波谱变化,测定材料表面接触角分析涂层结果,并进行体外降解实验观察涂层的稳定性.结果:扫描电镜显示涂层后不锈钢表面均匀、致密;傅里叶变换红外光谱测定显示复合膜分子间存在强的离子键结合作用,也存在着强的氧键作用;接触角测定结果显示丝素肽和壳聚糖被交替涂层至不锈钢表面;体外降解实验证实了涂层不锈钢的降解过程相对稳定.结论:丝素肽与壳聚糖可通过静电自组装在不锈钢表面形成薄膜.
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复合叶酸-碳纳米管-紫杉醇的司盘-聚乙二醇超声对比剂微泡的制备
背景：传统超声对比剂功能单一，灵敏度、清晰度和准确度受客观影响因素较大，无法同时实现诊断与治疗的作用。碳纳米管呈特殊的网状中空管腔结构，具有增强显影的潜力，通过非共价吸附、共价键合及内部包埋等方法得到功能化碳纳米管，生物相容性好，药物负载率高。基于此，将载药的碳纳米管加入到超声对比剂微泡结构中，制备一种新型的复合碳纳米管运载体系的多功能超声对比剂微泡。目的：制备复合叶酸-碳纳米管-紫杉醇(folate-carbon nano-tube-paclitaxel，FA-CNTs-PTX)的司盘-聚乙二醇(Span-PEG)超声对比剂微泡，研究微泡的形貌、粒径、以及微泡中碳纳米管和紫杉醇的负载率。方法：先采用声振空化法制备Span-PEG微泡，并通过正交实验优化制备工艺，再通过静电自组装、π-π吸附等原理合成FA-CNTs-PTX中间体。然后，将FA-CNTs-PTX中间体复合在Span-PEG微泡中，得到复合FA-CNTs-PTX的Span-PEG超声对比剂微泡。采用扫描电镜和透射电镜观察微泡的形貌，采用激光粒度分析仪测定微泡的粒径分布及平均粒径，采用紫外分光光度法测定微泡中碳纳米管和紫杉醇的负载率。结果与结论：制备的复合FA-CNTs-PTX的Span-PEG微泡表面光滑、平均粒径为442 nm，微泡中碳纳米管和紫杉醇的负载率分别为1.69%和47.9%。成功将FA-CNTs-PTX靶向载药复合物包覆于Span-PEG微泡中，微泡为空心球体，粒径分布均匀且为纳米级别，该复合微泡有望成为一种集造影和靶向治疗为一体的超声对比剂。
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层层静电自组装表面修饰静电纺丝人工血管的生物相容性研究
背景大、中口径人工血管己成功用于临床,但是由于材料的疏水性小口径人工血管仍不能满足临床的需要.因此,提高人工血管材料的亲水性、抗凝血性一直是医学界研究的热点.目的研究静电自组装修饰后的电纺丝纤维膜的形貌特征、细胞相容性和组织相容性.方法利用静电自组装技术将壳聚糖和肝素修饰到静电纺丝聚乳酸纤维膜表面,通过扫描电镜观察组装前后电纺丝纤维的形貌特征;将人脐静脉内皮细胞种植与组装前后的纤维膜上,通过MTT测试检测细胞增殖能力;通过将组装前后不同材料植入兔皮下15天,通过HE染色检测其组织相容性.结果SEM结果显示,成功将壳聚糖/肝素组装到电纺丝纤维膜表面.MTT结果显示组装后的电纺丝纤维膜促进HUVEC的增殖.兔皮下植入实验结果显示组装修饰后的电纺丝膜具有良好的组织相容性.结论静电自组装成功应用于静电纺丝中,并且电纺丝纤维膜经修饰后成功提高材料的细胞相容性和组织相容性.
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钛合金表面聚乙烯亚胺/肝素聚电解质多层膜的体外和体内血液相容性研究
目的 利用静电自组装技术在钛合金表面涂层聚电解质多层膜,评价其体外和体内血液相容性,探讨该技术在医用金属表面改性领域内的应用前景.方法 利用静电自组装技术制备以肝素为外层的聚乙烯亚胺/肝素聚电解质多层膜.并对该聚电解质多层膜进行物理表征分析,再进行体外溶血实验、凝血时间测定、蛋白吸附实验、血小板粘附实验和兔颈动脉腔内植入实验,对其进行血液相容性评价,与裸钛合金和(或)膨体聚四氟乙烯作平行对照.结果 钛合金表面聚乙烯亚胺/肝素聚电解质多层膜的体外溶血率为0.690%,该涂层可以延长活化部分凝血酶原时间到(51.33±2.87)s,减少白蛋白的吸附量,尤其减少纤维蛋白原的吸附量,并且减少血小板的粘附与激活;体内动物实验中进一步证实聚乙烯亚胺/肝素聚电解质多层膜可以有效地减少材料表面血栓的形成.结论 聚乙烯亚胺/肝素聚电解质多层膜为一种新型的生物化膜,可以使钛合金的血液相容性得到显著改善,显示了静电自组装技术在医用金属表面改性领域的广泛应用前景.
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医用不锈钢表面生物活性纳米多层膜的制备及血液相容性
为改善人体内金属植入物的生物相容性,采用静电自组装的方法在医用316L不锈钢表面制备出聚乙烯亚胺(PEI)与透明质酸(HA)复合的生物活性纳米多层膜.小角X射线衍射结果显示多层膜呈现出层层规则排列,运用原子力显微镜对涂层的表面形貌以及粗糙度分析证明随着层数的增加表面形貌得到改善,由粗糙逐渐变得平滑.对涂层进行血小板黏附实验表明该纳米多层膜血小板黏附明显降低、血液相容性明显得到改善.
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静电自组装壳聚糖/肝素多层膜修饰的聚对苯二甲酸丁二醇酯表面对红细胞及血小板的影响
目的 评价静电自组装壳聚糖和肝素固定于聚苯二甲酸丁二醇酯(PBT)膜表面对红细胞及血小板的影响.方法 首先将PBT浸泡于聚乙烯亚胺溶液中氨解使其表面带氨基呈正电性,然后多次交替吸附带负电的肝素和带正电的壳聚糖,形成以肝素为外层的多层膜结构;对该聚电解质多层膜的理化性能做表征,再做溶血率、红细胞变形性、红细胞渗透脆性、血小板黏附、血小板功能等评价实验.以未接触材料的红细胞或血小板为对照组,实验组分别为未改性PBT以及不同层数的静电自组装改性PBT膜,血小板黏附每组的标本数为5,其余指标每组标本数为9.结果 水接触角、zeta电位、原子力显微镜等测量观察:PBT膜表面壳聚糖/肝素多层膜逐渐形成;不同层数的多层膜溶血率＜5％,随组装层数增加,红细胞变形指数逐渐增加,10层静电自组装PBT膜与对照组相近,分别为0.545 7±0.010 7 vs0.546 1±0.013 1(P＞0.05);10层静电自组装PBT膜的红细胞渗透脆性与对照组相比明显降低,分别为4.270 1±0.089 5 vs4.338 8±0.076 2(P＜0.05),说明红细胞对低渗溶液的抵抗力增大.扫描电镜显示:未改性PBT膜表面黏附的血小板数明显多于改性膜表面,且观察到明显的伪足,随组装层数的增加,血小板在多层膜表面的黏附数减少.未改性PBT膜与2/5/10层静电自组装PBT膜表面黏附的血小板数分别为722 7±222 2 vs 468 2±158 5 vs 327 3±185 0vs 227 3±103 1(P＜0.05),未改性PBT膜与对照组的血小板大聚集率(％)为82.36±2.11 vs87.22±2.10 (P＜0.05),低渗休克相对变化率(HSR)(％)为77.12±1.09 vs 79.33±1.27(P＜0.05),CD62p表达率(％)为17.45±1.25 vs9.78±0.58(P＜0.05);随组装层数的增加,血小板大聚集率(％)增加,HSR增大,CD62p表达率降低.其中,10层静电自组装PBT膜与未改性PBT膜相比,血小板大聚集率(％)增加,分别为82.35±1.91 vs94.79±1.84(P＜0.05),HSR相似,分别为77.32±0.95 vs 76.76±2.35(P＞0.05),CD62p表达率降低,分别为17.67±1.25 vs 14.67±1.15(P＜0.05).结论 壳聚糖/肝素静电自组装修饰PBT后,PTB膜亲水性改善,减少了血小板的黏附且对血小板功能和红细胞无明显影响.
