多巴胺介導(dǎo)的磷脂-Ⅰ型膠原-REDV涂層的構(gòu)建及其生物相容性研究.pdf

1、鈦基材料具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能和一定的生物相容性，在生物材料領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但鈦?zhàn)鳛閼?yīng)用于心血管人工器官和器械的材料，其長(zhǎng)期抗凝血性仍有待進(jìn)一步提高，此外鈦與血管組織細(xì)胞的相互作用還可以進(jìn)一步調(diào)控和改善。
　　2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿(MPC)是一種兩親性的類磷脂分子，它由磷酸膽堿極性頭和甲基丙烯酸酯部分組成，其中磷酸膽堿基團(tuán)（PC基團(tuán)）是血紅細(xì)胞外膜起抗凝作用的主要基團(tuán)，具有很好的抗凝效果，而乙烯基的存在，可以使MPC聚

2、合成不同類型和功能的類磷脂聚合物，類磷脂聚合物具有仿生結(jié)構(gòu)，可以滿足多種生物醫(yī)學(xué)的功能需求。
　　本論文基于改善鈦的血液相容性和促內(nèi)皮化的目的，設(shè)計(jì)了一系列由MPC、甲基丙烯酸(MA)和多巴胺(DA)合成的磷脂共聚物(PMMDA3、PMMDA3-Ⅰ、PMMDA3-Ⅱ、PMMDA5、PMMDA5-Ⅰ、PMMDA5-Ⅱ、PMMDA7、POMDA7)，該系列磷脂共聚物分兩步合成，第一步合成MPC與MA的無規(guī)共聚物(PMMPC3、PMMP

3、C5、PMMPC7)，第二步分別對(duì)3種PMMPC聚合物進(jìn)行DA接枝，即得上述8種多巴胺修飾的磷脂共聚物，其中POMDA7是由PMMDA7氧化得來。7種PMMDA磷脂共聚物均含PC基團(tuán)、羧基(-COOH)和兒茶酚基團(tuán)，利用兒茶酚基團(tuán)的黏附性能，將磷脂共聚物固定在鈦表面，PC基團(tuán)起抗凝作用，羧基則用來固定Ⅰ型膠原(Col-Ⅰ)，進(jìn)而固定POMDA7和特異性多肽(REDV)，以改善鈦基金屬表面的細(xì)胞相容性。
　　利用紅外光譜(FTIR)

4、、核磁共振(H1NMR)、凝膠滲透色譜(GPC)、紫外可見光譜(UV-Vis)等表征手段表征了聚合物的結(jié)構(gòu)、分子量及DA的接枝量。聚合物的結(jié)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果表明，第一步反應(yīng)中，MPC與MA成功聚合，且3種PMMPC聚合物中的摩爾單體聚合比例均接近投料比，即PMMPC3中MMPC∶ MMA=3∶7，PMMPC5中MMPC∶ MMA=5∶5，PMMPC7中MMPC∶ MMA=7∶3;分子量檢測(cè)結(jié)果為:聚合物PMMPC3、PMMPC5、PMMPC7

5、分子量均超過100KD，分別為170KD、141KD、115KD;DA接枝量檢測(cè)結(jié)果表明，DA接枝量可通過控制反應(yīng)條件來控制，且隨著DA初始反應(yīng)濃度的增加，聚合物及DA分子會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的交聯(lián)，導(dǎo)致產(chǎn)物不溶于水。
　　QCM-D定量結(jié)果顯示，隨著DA接枝率的增加，磷脂聚合物在表面的固定量會(huì)有逐漸升高再逐漸降低的趨勢(shì);穩(wěn)定性試驗(yàn)表明，磷脂聚合物能牢固的固定在鈦表面，在PBS緩沖液中浸泡2個(gè)月不會(huì)脫落;血液相容性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，聚合物PMM

6、DA7和PMMDA5-Ⅰ均具有較好的抗凝血性，但由于PMMDA5-Ⅰ的DA含量高，理論上能與表面結(jié)合更牢固，故選其作為制備純鈦改性表面的基底涂層。
　　在此基礎(chǔ)上，利用層層自組裝在鈦表面構(gòu)建Col-Ⅰ/POMDA7/REDV改性涂層，X射線光電子能譜(XPS)、水接觸角(WCA)和原子力顯微鏡(AFM)等表征分析結(jié)果證明，多功能層組裝成功，初步的血液相容性試驗(yàn)和細(xì)胞相容性試驗(yàn)表明，改性后的表面能抑制血小板粘附變性，且能在一定程度上