層層組裝構(gòu)建內(nèi)皮細胞選擇性功能界面的研究.pdf

1、血栓和再狹窄是心血管疾病術(shù)后面臨的兩大主要問題。其主要原因是心血管植入材料表面的內(nèi)皮化不完全或內(nèi)皮化延遲而導(dǎo)致的凝血或平滑肌增生。植入體材料表面的原位快速內(nèi)皮化是解決術(shù)后血栓和再狹窄的根本途徑。本論文針對心血管植入材料表面原位快速內(nèi)皮化問題，采用層層靜電自組裝技術(shù)，設(shè)計了兩種不同類型的天然聚電解質(zhì)多層膜涂層對植入材料進行表面修飾，以期實現(xiàn)材料表面的高內(nèi)皮細胞選擇性粘附和快速內(nèi)皮化。
　　 1.細胞惰性多層膜及其功能化構(gòu)建內(nèi)皮細胞

2、選擇性粘附界面研究—研究首先利用多層膜的生物大分子固定作用，采用具有抗凝血性的天然聚多糖肝素作為聚陰離子，細胞相容性良好但致凝血性的天然聚多糖殼聚糖作為聚陽離子，在醫(yī)用聚酯材料PET表面進行層層靜電自組裝。依據(jù)肝素的可擴散性及聚多糖聚電解質(zhì)多層膜高親水性特點，構(gòu)建得到了協(xié)同抗凝血及阻抗非特異性細胞粘附的肝素/殼聚糖多層膜涂層。石英晶體微天平(QCM-D)及橢偏儀測試表明了肝素和殼聚糖交替組裝到基材表面。對QCM-D和橢偏儀所獲得的數(shù)據(jù)進

3、行分析可以得出，所獲得的肝素/殼聚糖多層膜為溶脹的類水凝膠性質(zhì)的薄膜涂層。QCM-D和紫外光譜結(jié)果表明該多層膜涂層在生理緩沖溶液PBS中具有較良好的穩(wěn)定性。體外血液相容性評價和人血管內(nèi)皮細胞/平滑肌細胞培養(yǎng)結(jié)果表明，該多層膜涂層具有良好的抗凝血和阻抗非特異性細胞粘附的特點?；瘜W(xué)交聯(lián)前后的肝素/殼聚糖多層膜的QCM-D分析和細胞培養(yǎng)結(jié)果表明，肝素/殼聚糖多層膜的類水凝膠狀溶脹的特點是導(dǎo)致該涂層具有阻抗非特異性細胞粘附性質(zhì)的主要原因。

4、>　　 研究隨后通過靜電組裝在阻抗非特異性細胞粘附的肝素/殼聚糖多層膜表面分別進行血管內(nèi)皮細胞特異性的REDV短肽和抗CD34抗體分子的固定。體外血管內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞的培養(yǎng)結(jié)果表明：REDV短肽功能化和抗CD34抗體功能化的肝素/殼聚糖多層膜都能夠獲得特異選擇性的內(nèi)皮細胞粘附功能。通過在阻抗非特異性細胞粘附的肝素/殼聚糖多層膜表面修飾內(nèi)皮細胞特異性的粘附分子可以實現(xiàn)內(nèi)皮細胞的特異選擇性粘附功能。
　　 2.細胞活性多層膜及

5、其功能化促進快速內(nèi)皮化的研究—研究利用抗凝血性的肝素作為聚陰離子，細胞相容性良好但致凝血性的天然細胞外基質(zhì)組分膠原蛋白作為聚陽離子，在316L醫(yī)用不銹鋼表面進行層層靜電自組裝。依據(jù)肝素的可擴散性和天然生物大分子本身的生物學(xué)性質(zhì)特點，構(gòu)建得到了協(xié)同抗凝血及高內(nèi)皮細胞相容性的肝素/膠原多層膜涂層。激光共聚焦顯微鏡和掃描電鏡結(jié)果表明肝素/膠原多層膜能夠?qū)崿F(xiàn)對不銹鋼支架進行表面修飾，獲得良好的多層膜涂層支架。體外血液相容性評價和內(nèi)皮細胞培養(yǎng)結(jié)果

6、表明，該多層膜涂層具有良好的抗凝血和高內(nèi)皮細胞相容性的特點。
　　 研究隨后通過戊二醛對肝素/膠原多層膜進行化學(xué)交聯(lián)并在其表面固定血管內(nèi)皮細胞特異性的抗CD34抗體。QCM-D，橢偏儀及酶聯(lián)免疫吸附測定結(jié)果表明了抗CD34抗體在肝素/膠原多層膜表面的成功固定。橢偏儀和QCM-D的結(jié)果還表明了化學(xué)交聯(lián)及抗體固定后的多層膜具有比原多層膜更好的靜態(tài)及流動態(tài)的穩(wěn)定性。體外血管內(nèi)皮細胞/平滑肌細胞培養(yǎng)結(jié)果表明，肝素/膠原多層膜不僅促進內(nèi)皮

7、細胞的粘附增殖，同樣也促進平滑肌細胞的粘附增殖。即單純的膠原/肝素多層膜不能實現(xiàn)對內(nèi)皮細胞的選擇性誘導(dǎo)。而抗CD34抗體功能化的肝素/膠原多層膜則能獲得特異性的內(nèi)皮細胞快速粘附和快速內(nèi)皮化。體外內(nèi)皮細胞活力及NO分泌測定結(jié)果表明抗CD34抗體修飾的肝素/膠原多層膜表面的內(nèi)皮細胞具有很高的細胞活性并且能夠很好地保持內(nèi)皮細胞功能。熒光顯微鏡照片顯示了該抗體功能化多層膜能夠?qū)Σ讳P鋼支架進行表面修飾。動物體內(nèi)實驗結(jié)果表明，抗CD34抗體功能化肝