靜電紡P(LLA-CL)納米纖維及其表面肝素化研究.pdf

1、材料的抗凝血性能對(duì)于植入人體的生物醫(yī)用材料和醫(yī)療器械是至關(guān)重要的，而材料的抗凝血性能取決于材料的表面性能，因此對(duì)材料進(jìn)行表面改性是提高材料血液相容性的一個(gè)重要途徑。本論文主要研究低溫等離子體技術(shù)引發(fā)靜電紡P(LLA-CL)納米纖維表面肝素化，以提高材料的血液相容性。
　　 本文詳細(xì)研究了氧氣等離子體對(duì)P(LLA-CL)的表面改性，通過(guò)測(cè)定材料處理前后接觸角和失重率的變化，分析氧氣等離子體對(duì)P(LLA-CL)表面改性的作用機(jī)理。實(shí)

2、驗(yàn)表明親水性在等離子體處理后有明顯的提高：材料P(LLA-CL)的水接觸角由105°降至0°。通過(guò)改變等離子處理時(shí)間、功率大小和接枝反應(yīng)時(shí)間等條件，研究不同接枝反應(yīng)條件對(duì)材料失重率的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)等離子處理時(shí)間越長(zhǎng)，失重率越高，但處理時(shí)間超過(guò)60s，失重率變化不明顯，處理時(shí)間60s時(shí)，失重率為0.045(mg/cm2)；等離子處理功率越大，失重率越高，當(dāng)功率增大到60W時(shí)候失重率為最大：0.025(mg/cm2)，再增大功率，失重率不再

3、增大。
　　 本文分別采用等離子體改性、胺化和肝素化等方法對(duì)P(LLA-CL)納米纖維材料進(jìn)行表面處理，并對(duì)制備過(guò)程、材料性能和材料的血液相容性及力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。肝素化具體步驟：首先以氧氣等離子體進(jìn)行表面處理，然后選用直鏈二胺為空間臂，通過(guò)鹽酸乙基-3-(二甲氨基丙基)碳二亞胺(EDC)和N-羥基丁二酰亞胺(NHS)的催化作用實(shí)現(xiàn)羧基與二胺一端的氨基發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，將二胺固定在P(LLA-CL)材料上，二胺另一端的氨基

4、與肝素分子中的酯磺酸基和羧基在弱酸性條件下再次發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，肝素被固定在P(LLA-CL)上，從而得到肝素化的P(LLA-CL)材料。
　　 利用傅立葉全反射紅外光譜分析(ATR-FTIR)和EDS分析證明肝素已接枝到基材P(LLA-CL)表面。肝素化材料P(LLA-CL)在紅外光譜3385cm-1附近處形成強(qiáng)而寬的紅外特征吸收峰，即肝素分子中的含有-COOH、-OH和-NH2等多種基團(tuán)作用產(chǎn)生的特征性吸收峰，而純P(LLA

5、-CL)的紅外光譜圖中在3385cm-1沒(méi)有出現(xiàn)類似特征性吸收峰。同時(shí)，在1620cm-1附近純肝素鈉譜圖(1609cm-1)和接枝肝素后P(LLA-CL)譜圖(1636cm-1)中均出現(xiàn)了酰氨基的特征性吸收峰，表明肝素通過(guò)酰氨鍵固定在材料表面上。EDS表面元素分析表明：靜電紡P(LLA-CL)膜表面只有C(46.36％)和O(53.64％)原子組成，而在肝素化后P(LLA-CL)材料膜表面增加了Na(6.48％)、Cl(6.88％)和

6、S(0.80％)元素成分，顯然均來(lái)自表面接枝的肝素。
　　 體外血液相容性研究表明，單純等離子體處理材料表面并不能顯著改善材料的血液相容性，而通過(guò)等離子體處理，材料接枝肝素后，其血液相容性有了很大的提高。復(fù)鈣時(shí)間實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，肝素化P(LLA-CL)材料的復(fù)鈣時(shí)間比純P(LLA-CL)的復(fù)鈣時(shí)間延長(zhǎng)了8s；全血時(shí)間實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，接枝肝素后P(LLA-CL)材料的全血時(shí)間較P(LLA-CL)和單純等離子體處理的材料的時(shí)間有顯著