仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)聚合物的合成及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展，如醫(yī)用導(dǎo)管、血管支架、傳感器、心臟輔助設(shè)備等各種微創(chuàng)介入醫(yī)療裝置已廣泛地應(yīng)用到各種醫(yī)療技術(shù)中，極大地豐富了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診療手段。然而在臨床應(yīng)用中，現(xiàn)有的裝置依然不同程度地存在感染、凝血以及其它的免疫副反應(yīng)，這些問題給患者帶來極大的痛苦，增加了醫(yī)療費(fèi)用，有時(shí)還需要再次手術(shù)。設(shè)計(jì)生物相容性(包括血液相容性和組織相容性)生物醫(yī)用材料是解決這些問題的有效途徑。不幸的是，本體性質(zhì)良好又生物相容性好的材料幾乎沒有。由于植入體內(nèi)的

2、生物材料是表面與體內(nèi)組織相接觸，于是表面改性就成為了解決上述問題的關(guān)鍵途徑。20世紀(jì)八十年代前后，日本的Nakabayashi N研究組和英國的Chapman D研究組分別較早的提出仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行材料表面改性的方法，即用含磷酰膽堿基團(tuán)的聚合物對(duì)材料表面改性。磷酰膽堿(PC)基團(tuán)是磷脂雙分子層外層膜磷脂(卵磷脂)的親水頭部。研究表明：帶有等量正負(fù)電荷的PC基團(tuán)是血紅細(xì)胞外層膜抗凝血的原因。目前，含PC基團(tuán)的聚合物的研究在各個(gè)領(lǐng)域都迅

3、速擴(kuò)展，例如材料表面改性、藥物控釋、化妝品等。 本文從設(shè)計(jì)仿外層膜結(jié)構(gòu)的表/界面出發(fā)，主要合成了含磷酰膽堿基團(tuán)的新型可交聯(lián)型聚合物涂層材料，提出仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)聚合物涂層表面結(jié)構(gòu)調(diào)控及固定方法，在材料表面構(gòu)建了仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)。以此為核心開展了如下的研究工作： 1.以三氯氧磷和氯化膽堿為原料，用非均相一步法合成了含磷酰膽堿基團(tuán)的活性化合物二氯磷酰膽堿，并將二氯磷酰膽堿用于玻璃的表面改性。動(dòng)態(tài)接觸角(DCA)和X射線光電子

4、能譜(XPS)分析表明，二氯磷酰膽堿對(duì)玻璃表面改性成功，這為材料表面仿細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)改性提供了新途徑。為深入研究二氯磷酰膽堿的合成條件及定量測定，本文改進(jìn)了磷酸電位滴定法。改進(jìn)的磷酸電位滴定法能夠快速、準(zhǔn)確的完成對(duì)磷酸及磷酸酯/鹽混合物組分的定量分析，對(duì)磷酸酯/鹽類的合成及應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。 2.研究了重要聚合單體2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿(MPC)的合成路徑，對(duì)傳統(tǒng)合成方法的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，使每步的合成產(chǎn)率都得到較大

5、提高。探索了合成MPC的兩條新途徑，通過對(duì)合成的MPC均聚物和共聚物的元素、IR、1H NMR進(jìn)行測試，間接證明了新合成路線可行。然而，新路線合成的MPC在分離純化方面的問題有待進(jìn)一步解決。 3.以MPC、甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)及可交聯(lián)的γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅(TSMA)為單體，通過自由基引發(fā)隨機(jī)聚合得到一種可交聯(lián)的仿生醫(yī)用涂層材料PMST。通過對(duì)PMST及系列參比聚合物進(jìn)行1H NMR、衰減全反射紅外(ATR—

6、IR)、DSC、臨界膠束濃度(CMC)、分子量等測試，選出PMST20(TSMA含量20mol％)來對(duì)蓋玻片進(jìn)行表面改性。分別用涂覆和LB膜方式制備涂層，重點(diǎn)研究了涂覆方式制備的涂層表面仿細(xì)胞外層膜結(jié)構(gòu)調(diào)控及固定的方法。用表面界面張力儀、原子力顯微鏡(AFM)、XPS，分別對(duì)親、疏水固定處理前后的表面進(jìn)行了DCA、表面形貌、表面元素組成的測試。結(jié)果表明，親水與疏水處理后的表面，在理化性質(zhì)上存在很大差異。血小板黏附和蛋白吸附實(shí)驗(yàn)表明，PM