Ti表面四種生物分子功能修飾層的對比研究.pdf

1、冠心病是導(dǎo)致人類死亡的第一殺手，旁路搭橋術(shù)和冠狀動脈介入是治療冠心病的主要手段。然而，當(dāng)外物植入體內(nèi)后，材料表面容易吸附多種生物分子，導(dǎo)致其變形甚至變性，引發(fā)血栓和再狹窄等問題，最終植入失敗。目前發(fā)現(xiàn)天然內(nèi)皮細(xì)胞層仍是與血液接觸的最理想界面，特別是對于長期植入體內(nèi)的醫(yī)療器械。內(nèi)皮細(xì)胞具有天然抗凝能力，能夠維護(hù)血管內(nèi)微環(huán)境平衡，因此，如何使植入醫(yī)療器械表面在抗凝的基礎(chǔ)上快速覆蓋一層完整連續(xù)內(nèi)皮細(xì)胞層成為研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。經(jīng)過不懈的努力，現(xiàn)

2、已有了許多關(guān)于材料表面抗凝/促內(nèi)皮雙功能修飾層構(gòu)建的成果。雖然這些修飾層都在一定程度上實(shí)現(xiàn)了抗凝和再內(nèi)皮化，但也未能完全解決這些難題，那么哪些修飾層值得我們繼續(xù)研究、優(yōu)化和完善下去呢？
　　為了回答這個(gè)問題，本文選擇了四種具有代表性的抗凝/促內(nèi)皮雙功能修飾層（納米顆粒體系、共價(jià)體系、靜電體系以及生物素-親和素體系），通過理化性質(zhì)和生物相容性的對比研究探索構(gòu)建方式（堿活化共固定、固定納米顆粒）、粘附分子(REDV、Fn、Ln)以及生

3、物因子(VEGF、SDF-1α)對修飾層的影響，然后就四種體系在這三個(gè)方面的優(yōu)劣表現(xiàn)篩選出最佳修飾層。
　　理化性質(zhì)和生物相容性的對比研究發(fā)現(xiàn)，納米顆粒構(gòu)建方式能夠提高肝素的裝載量和活性，進(jìn)而發(fā)揮出優(yōu)異的抗凝潛力，但是暴露的多巴胺表面會促進(jìn)血小板鋪展，APTT檢測結(jié)果為不凝，同時(shí)細(xì)胞相容性不理想;相較而言，堿活化共固定方式構(gòu)建的樣品表面肝素裝載量和活性較低，但足以減少血小板的鋪展、提高APTT檢測結(jié)果以及促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的粘附和增殖。

4、因此，本工作認(rèn)為堿活化共固定的構(gòu)建方式更適宜于抗凝/雙功能修飾層的構(gòu)建。
　　生物相容性結(jié)果顯示，多肽REDV可以高效捕獲目的細(xì)胞同時(shí)抑制血小板的粘附，但是缺乏其它功能區(qū)域協(xié)同作用，調(diào)節(jié)細(xì)胞鋪展、存活以及增殖等行為的能力不足;蛋白Ln參與構(gòu)建的功能層表面氨基密度較高，內(nèi)皮細(xì)胞初期粘附數(shù)量和鋪展情況不理想，進(jìn)而影響內(nèi)皮細(xì)胞增殖行為;對比發(fā)現(xiàn)，蛋白Fn能促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的粘附、鋪展和增殖等行為。因此，本工作認(rèn)為蛋白Fn為構(gòu)建抗凝/雙功能修

5、飾層的理想粘附分子。
　　通過細(xì)胞相容性結(jié)果發(fā)現(xiàn)，功能因子SDF-1α參與構(gòu)建的修飾層擁有抑制平滑肌細(xì)胞增殖和促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移的能力，但效果不顯著;相反，VEGF不僅不會影響修飾層抑制平滑肌的能力，還能顯著促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移。因此，本工作認(rèn)為VEGF功能因子參與構(gòu)建的抗凝/雙功能修飾層效果更理想。
　　綜上所述，本工作通過對比研究發(fā)現(xiàn)堿活化共固定構(gòu)建方式、Fn粘附分子以及VEGF功能因子可以在修飾層中發(fā)揮優(yōu)異的抗