王东安[1]2001年在《用于心血管医疗装置的聚氨酯表面构建与生物相容性研究》文中研究指明本文研究工作的目的在于研制用于心血管组织工程的新型植（介）入型聚合物材料（表面）。本文设计并合成了一种聚氧乙烯（PEO）与4，4'-二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）的“ABA”（“PEO-MDI-PEO”）型偶联物MPEO；并利用MPEO端羟基的可反应性在其两端固定了具有特定功能的官能团，从而最终获得了一系列“CABAC”型（“功能端基-PEO-MDI-PEO-功能端基”）型嵌段偶联物。其中包括十八烷（C-18）端基的MSPEO、Cibacron Blue（ciba）端基的cibaMPEO，以及多种氨基酸（AA）、RGD肽和白蛋白（Albumin）、明胶（Gelatin）端基的AA-MPEO、RGD-MPEO、Albumin-MPEO和Gelatin-MPEO。经鼠体内急性LD_(50)测定和静脉给药的准慢性（受试期和恢复期）毒性测试，结果表明此类嵌段偶联物无毒并具有良好的动物体内组织相容性。在体内涉入的安全性得到证实之后，本文以这些嵌段偶联物为表面改性剂，分别通过本体共混与表面涂层的方法对聚氨酯（PEU）材料进行表面改性处理，将所得的改性表面用来进行血清蛋白质吸附实验、体外血液相容性实验及人体内皮细胞相容性实验，从而考察了各种相应改性表面的生物相容性与细胞相容性。 本文首先利用ATR-FTIR、XPS，以及接触角测定法对材料共混组分间的相互作用原理及表面构象进行了表征。结果表明，在改性剂分子中央的MDI段与PEU硬段之间存在着羰-氨氢键缔合，而这种氢键缔合构造（“共混氢键接枝”）的产生显着的提高了共混改性体系的稳定性。同时上述表征的结果还表明，共混-涂层法表面改性的实现是在改性剂分子本身的两亲性性质和PEU基材的高弹态性质基础上，通过改性剂分子向共混膜表面的自发迁移与富集而完成的。这种自发迁移的取向与动力则决定于两亲性改性剂分子的低表面能趋向和亲-疏水性。据此本文分别提出了改性剂于共混体系空气界面上以C-18端基低表面能趋向为动力的“自迁移表面富集”模型，以及其相应的以PEO“桥联”亲水性趋向为动力的水界面模型，并在此基础上发现和提出了“改性剂有限表面流失的本体补偿”机制。由此可见，向聚氨酯体系中加入少量的MSPEO改性物，在其与基材硬段形成氢键化稳定构造的基础上，可通过PEO于水相界面的自迁移得到PEO改性的聚合物表面，这种改性方式提供了对聚氨酯表面进行自组织修饰的简便、有效的途径，为生物相容性聚氨酯材料的表面设计提供了有效的手段。另外，本文还使用变角XPS技术对改性剂端基在表面层不同深度处的含量进行了测量，并以之探讨了端基与不同分子尺寸之PEO桥联之间的相互作用对表面构象的影响，有代表性的提出了短链MSPEO改性物于水相界面11 摘 要一典型的“PEO环形构女’模型．而表面涂层体系较之于本体共混体系，则强化了改性剂与基材间的不良相容性动力，同时弱化了“自迁移表面富集”的动力学阻力。 本文分别通过ATR．FTIR法和放射性‘’勺示踪法研究了涂层体系（PEU为成膜剂Xt＊邪＊O和Ct－C山aM匹o的表面蛋自质吸附情况．结果表明，较之于禾改性Ct匹U表面，改性表面 CtMSPEO和 Ct七ib删PEO可有效阻抗血清纤维蛋白原（Fg）的吸附，并显着提高表面对血清白蛋白（SSA）的吸附，从而形成高含量的既A可逆性表面吸附层。同时，BSA－Fg二元蛋白体系的竟争吸附结果证明了改性表面对既A。（相对于致凝性 Fg）的吸附选捧性。由此可见，PEO和 C刁 术 Ciba复今馒作的禾西可扯一申原位可巡性为绎二附BSA．在此基础上，本文对改性表面进行了静态、动态两种体外血液相容性测试．体外静态血浆相容性测试包括血清复钙化时间（Pm）、凝血酶原时间（叮）和凝血酶时间（n）叁种凝血时间测试，血小板私附实验，以及溶血性实验。这是按凝血过程的叁条主要路线—一血浆纤维蛋自的生成、血小板的私附聚集和血红细胞破裂凝固—一分别进行针对性设计而实施的．结果表明，涂层改性表面ctMSPEO和ChiMSPEO（壳聚糖为成膜剂、MSPEO为改性剂）在上述叁条线路上都表现了良好的抗凝功能。其中，改性表面对纤维蛋白生咸过程的阻滞主要作用于延迟了血清凝血酶的生成。而在血液流动剪切条件下的体外动态血液相容性测试则是在自制的闭合管过环流体系中进行的。最终治果证实了上逸 面的镣、动忠扰馒血性和血勿帅比，从而确认了MSPEO改以面尿统的血加客性．改性表面的血液相容性是与该表面的白蛋白选择性吸附行为紧密相关的，若单靠PEO的简单排斥作用无法获得理想的抗凝血效果。 最后，本文通过在AA．MPEO、RGD·MPEO、Alb皿in－MPEO和Gelatin－MPEO修饰的PEU表面上进行人体内皮细胞培养，考察了上述改性表面的细胞相客性。分别进行了粘附率、纯增殖率、MTT法单个细胞活性的表征，并分别利用光学倒置显微镜（OM）和扫描电子显微镜（SEM）对活细胞形态和困定－脱水后的细胞精细构造形貌进行了观察。实验结果表明，未改性PEU基材的内皮细胞相客性不良，纯PEO桥联结构对细胞的私附、生长有排斥和抑制作用，而以贝＊＊叁肽序列、明胶蛋白
谭明奇[2]2012年在《肝素共价接枝聚氨酯表面的研究》文中研究表明本文主要研究了肝素改性聚氨酯(PU)材料的方法及改性后聚氨酯材料的血液相容性。肝素改性聚氨酯膜表面，既要保证高接枝密度，也要保证生物构象不被破坏，才能使改性后的聚氨酯材料有较好的血液相容性。实验采用了叁种方法将肝素接枝到聚氨酯膜表面。第一种方法，六亚甲基二异氰酸酯（HDI）的一端先与聚氨酯膜表面反应，另一端直接活化为氨基，然后利用肝素上的羧基和膜表面的氨基的共价反应，将肝素接枝到聚氨酯膜表面。甲苯胺蓝检测发现，所接枝的肝素密度较低，无法达到理想的抗凝血效果。第二种方法是先用HDI活化聚氨酯材料膜表面，然后将聚乙烯亚胺（PEI）接枝到膜表面。所形成的PU-PEI膜上的多氨基再与肝素上的羧基发生共价反应。肝素的接枝量有一定程度的提高。但是由于溶剂对聚氨酯有较大的溶解性，聚氨酯膜表面形态被破坏，影响到材料的抗凝血效果。第叁种方法利用接枝肝素和磷酰胆碱来提高聚氨酯材料的血液相容性。采用本体聚合的方法利用PEI放大PU膜表面的接枝位点，然后利用膜表面的氨基与肝素的羧基、醛基磷酰胆碱的醛基发生共价反应。改性前后膜表面的氨基浓度采用茚叁酮的方法进行检测。接枝到PU-PEI膜表面的肝素浓度由甲苯胺蓝方法来测定。同时，分别用水吸收率、水接触角、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等测试手段对改性前后的膜进行了表征。结果表明改性后聚氨酯膜表面的亲水性和血液相容性都有明显增强。
沈高天[3]2016年在《真丝小口径人工血管材料表面自组装改性及性能评价》文中进行了进一步梳理心血管疾病已成为威胁人类健康的首要杀手,其致死率达40%。为有效防治心血管疾病,较多采用外科移植,用人工血管替换病变部位的血管。目前,大中口径血管移植取得了较好的临床效果,远期通畅较为理想,而小口径人工血管的移植成功率较低,至今仍制约其发展。造成小口径人工血管移植失败的因素很多,主要是材料的综合性能与宿主血管不匹配。如何制备性能优良的小口径人工血管材料是小口径人工血管研究中的热点和难点。此外,小口径人工血管生物相容性研究较为单一,目前国内鲜有报道动态条件下细胞在材料上的生长。实验室中主要集中在静态条件下,对细胞与材料之间相容性进行评价,以此判定材料生物相容性,缺乏对动态情况下细胞与材料表面相互作用,生长状态的探索。往往导致材料虽然在静态下生物相容性良好,一旦植入体内处于动态环境中,移植容易失败。针对小口径人工血管的这些难点,本论文采用蚕丝为原料,通过脱胶、溶解等工艺,制备生物相容性优良的中分子量再生丝素蛋白,并对脱胶后真丝材料表面进行层层自组装改性,以期能够一定程度上解决这些问题。本研究主要围绕以下4个部分进行:(1)制备中分子量再生丝素蛋白。中分子量丝素蛋白溶解性和成膜性适中,利于自组装表面改性。采用0.5wt%碳酸钠水溶液和8m尿素水溶液分别对蚕丝进行脱胶,通过苦味酸胭脂红染色、计算失重率以及扫描电镜观察等方法评价蚕丝脱胶效果。选用9.3m溴化锂水溶液和摩尔比为1:2:8的氯化钙-乙醇-水叁元溶液分别溶解脱胶后的丝素蛋白纤维。利用sds-page凝胶电泳对最终获得的再生丝素蛋白的分子量及其分布进行分析测定,筛选出能够获得中分子量再生丝素蛋白的脱胶、溶解工艺;(2)层层自组装改性真丝小口径人工血管材料,并对其物理性能、生物相容性进行评价。丝胶残留可能会引起炎性反应,脱胶后的真丝小口径人工血管材料仍有小部分丝胶残留。通过层层自组装的方法,以中分子量再生丝素蛋白溶液和海藻酸钠溶液作为聚电解质进行表面组装改性能将表面丝胶包覆在里面,并利用75%乙醇溶液使丝素蛋白二级结构向稳定状态转变,起到固定丝素蛋白的作用。同时,对层层自组装后的材料表面形貌、力学性能、稳定性、细胞相容性、血液相容性进行了较系统的测试;(3)建立体外动态培养体系,分析流体剪切力对细胞在改性材料上的生长影响。现有动态培养装置大多用于组织工程培养,针对组织工程支架进行动态培养,不适用于人工血管材料。本课题设计了一种简便的、适用于人工血管材料表面细胞动态培养的装置,在材料表面产生模拟血液流动的流体,并且通过调节入口流速实现剪切力可控,从而有效实现体外动态条件下研究细胞在材料上的生长情况,真实地模拟试样植入体内后所处的环境;(4)一体成型管状真丝小口径人工血管并进行改性处理,研究其动态顺应性。利用一体成型管状织物的技术,织造直径为6mm的管状真丝小口径人工血管。通过湿热处理的方法进行热定型,获得结构均匀的叁维管状真丝小口径人工血管。并通过脱胶、层层自组装技术对其表面进行改性,以提高管状真丝小口径人工血管的生物相容性。同时,基于biodynamictestinstrument测试平台,重点比较了改性管状真丝小口径人工血管、猪颈动脉以及其它参照人工血管的动态顺应性。经过反复实验,得出以下主要结论:(1)采用0.5%碳酸钠对蚕丝脱胶1h,并用9.3m溴化锂溶液在95℃条件下溶解丝素纤维,通过透析提纯,能够获得中分子量再生丝素蛋白溶液,其分子量分布在20~100kda之间;(2)基于层层自组装的研究理论,采用再生丝素蛋白溶液和海藻酸钠溶液作为两种聚电解质,调节溶液的ph值,获得适宜组装的聚电解质溶液。海藻酸钠作为阴离子聚电解质,组装时ph值调为8,此时zeta电位值为-35.75±0.81mv;再生丝素蛋白作为阳离子聚电解质,组装时ph值调为2,此时zeta电位值为10.80±0.64mv;再生丝素蛋白作为阴离子聚电解质组装最外层,组装时ph值为8,zeta电位值为-9.23±0.46mv。此时,聚电解质溶液处于一般稳定状态,不发生凝结,较适宜进行自组装实验;(3)层层自组装能够改善材料表面粗糙度,沉积物厚度随之增厚。在组装1.5层(bilayer,-/+)时,表面沉积了组装物质,而且其表面较为粗糙,形成众多突起,组装膜的厚度为23nm;随着组装层数的增加,沉积物越积越多,组装上去的物质分布变得均匀细腻,表面的突起变得越来越小,粗糙度显着下降,厚度增长也越来越明显。当组装到9.5层时,已经形成较为光滑的表面,厚度达到215nm;(4)组装后对试样的稳定性、机械性强度都略有提高。通过红外光谱图可以发现,经过75%乙醇处理后,丝素蛋白的酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ和酰胺Ⅲ处的特征峰发生偏移,表明处理后丝素蛋白由无规构象向β折叠构象转换,形成稳固的二级结构。热重分析结果表明,乙醇溶液处理后的试样热分解时的峰值温度从固定前的314.9℃增加到322.3℃,热稳定性轻微提升。经过24h流体切应力作用实验,组装膜能够经受流体的作用而稳定保持。随着组装层数的增加,顶破强度也不断变大,组装9.5层后试样的顶破强度达到15.28±0.16n/mm2,与商用的聚四氟乙烯人工血管试样(15.68±0.89n/mm2)相近,表明制备的试样能够达到体内使用的力学要求;(5)经过海藻酸钠/再生丝素蛋白层层自组装改性后,真丝小口径人工血管材料细胞相容性、血液相容性均得到显着改善。随着组装层数的增加,细胞在此材料上表现出较强的增殖能力,黏附细胞数量也增加。且随着组装层数增加到5.5层时,表面的细胞黏附越来越多,部分细胞铺展良好,呈梭形生长。当组装到9.5层时,经过一段时间培养,细胞能够在材料表面形成一层由细胞和细胞外基质组成的膜状物。通过血液相容性实验发现,随着组装层数的增加,黏附在材料表面的血小板明显减少,溶血现象也有改善。经过1.5层改性后,溶血率有所下降,当组装3.5层及以上时,溶血率降至0.45%以下,根据astmf756-00标准所述,该材料达到不溶血的标准。组装5.5层及以上时,表面无血小板黏附,展现出良好的抗血小板性;(6)通过流体模拟分析,获得不同入口流速下底面剪切力值。在低流速作用下,液体处于自由流动状态,动态培养器中部剪切力发展不均匀,扰动较大,但随着流速增加,动态培养器中部区域流体慢慢变得均匀。参照现有动态培养结论,本课题给细胞施加的剪切力分阶段逐步增大,从3dyn/cm2开始,培养一段时间后剪切力值增加3dyn/cm2,最终达到正常的颈动脉剪切力值12dyn/cm2。经过观察发现,当纤维与流体平行时,细胞在流体作用下会沿着流体方向取向,且细胞被拉长,呈细长型;当纤维与流体垂直时,由于材料表面的结构导致细胞无法沿流体运动方向取向,细胞呈扁圆型;在经纬纱线交织点处,流体在此处作用力较小,内皮细胞聚集生长形成内皮细胞层;(7)管状真丝小口径人工血管改性前后动态顺应性与生物血管尚有一定差距,后续有待进一步完善。实验中选择正弦波型,频率1hz,测试50-90mmhg、80-120mmhg、110-150mmhg以及140-180mmhg四种压力范围下直径的变化。选取四种直径相近的血管(猪颈动脉、商用机织人工血管、波纹化针织人工血管以及聚四氟乙烯人工血管)作为参照样。生物血管的动态顺应性达到7.21%/100mmhg以上,明显优于人工血管的动态顺应性(2.52%/100mmhg以下)。在叁种人工血管中,波纹化的针织人工血管由于组织结构以及经过波纹化处理后,动态顺应性比机织人工血管和聚四氟乙烯人工血管要好。而机织人工血管动态顺应性略优于聚四氟乙烯人工血管。真丝机织人工血管由于采用的纱线较粗,且初始模量要比涤纶高,因此成型后的管状真丝小口径人工血管动态顺应性不如商用机织人工血管。同时,经过表面改性处理后,由于表面固定了一层丝素蛋白膜,使得试样的动态顺应性有所下降。综上所述,通过中分子量再生丝素蛋白对真丝小口径人工血管材料表面进行改性,不影响材料的基本性能,且能够有效提升材料的细胞相容性和血液相容性,经过静态以及体外动态细胞培养,均能使细胞在材料表面粘附、增殖,改性后试样的溶血率以及血小板黏附性均得到显着改善。但制备的管状真丝小口径人工血管的动态顺应性与生物血管的动态顺应性尚有差距,需要在后续织造研究中着力解决。本课题为小口径人工血管的研究奠定了一定的基础。
钱涛[4]2011年在《磷铵类两性离子修饰的新型抗凝血材料的合成与性质研究》文中研究表明生物相容性,特别是血液相容性是高分子生物医用材料的重要性能指标,而对材料进行表面改性又是解决这一课题的关键,其中以在材料表面构建磷酰胆碱结构最为切实有效。但是传统改性方法不能使材料同时具备稳定性和生产推广性,因此本论文设计了一种新的改性方法。本论文主要合成了两种端羟基磷铵两性离子(PDG),并将其用嵌段共聚的方法合成了一系列新型聚醚型聚氨酯材料；同时还通过往低密度聚乙烯材料中添加含高比例两性离子的聚氨酯(SPUH)材料,得到了一系列LDPE-SPUH共混材料。通过对材料的血液相容性进行研究,表明在聚合物表面构建磷酰胆碱结构显着地提高了其抗凝血性能,且与构建比例成正比。这种新的改性方法不但可以使磷酰胆碱单体以共价键的形式稳定的构建在材料表面；同时通过与廉价且物理性能极佳的低密度聚乙烯材料的物理共混,大大降低了产品的制备成本也保证了材料的物理性能。
张燕霞[5]2008年在《抗凝血聚氨酯材料的合成和性能研究》文中指出聚氨酯(PU)具有优异的物理机械性能和良好的生物相容性,在生物医学工程上得到了广泛应用。但在与血液相接触时,未改性的聚氨酯材料仍会诱导血栓形成。而聚乙二醇(PEG)能有效的排斥非特异性蛋白质的吸附和血小板的粘附,常被用来改善生物材料的血液相容性。此外当材料表面含有较高密度的ε-氨基自由的赖氨酸(ε-lysine)时,便可从血浆中吸附大量血纤维蛋白溶酶原(Plasminogen,Plg),该蛋白在组织纤溶酶原激活物(t-PA)的作用下转变为血纤维蛋白溶酶(plasmin),使材料具有溶解血栓的能力(纤溶功能)。因此,本论文的基本思路是:将ε-lysine通过PEG引入到PU上对其进行改性,这样可以将PEG的排斥非特异性蛋白吸附的能力和ε-lysine潜在的溶解血栓的能力相结合,最终使材料同时具有抗凝血和纤溶功能,提高其生物相容性。本研究采用本体共混法和表面共价接枝法对PU进行改性。本体共混法是将ε-lysine接枝到常用的嵌段共聚物Pluronic(PEG-PPO-PEG)的末端形成Pluronic-Lys,然后使其与PU共混。在Pluronic-Lys的合成中,首先将末端含琥珀酰亚胺碳酸酯基团(NHS)的Pluronic(Pluronic-NHS)与ε-氨基被叔丁氧羰基保护的赖氨酸(H-Lys(t-BOC)-OH)反应,得到Pluronic-Lys(P);而后脱除保护基团得到Pluronic-Lys。通过茚叁酮、核磁共振法(~1H-NMR)证明合成了Pluronic-Lys。采用接触角及蛋白吸附测试分析共混膜的性能,结果表明通过将Pluronic-Lys与PU共混,可以提高PU排斥非特异性蛋白吸附的能力;但同时共混膜表面对Plg的吸附量却没有提高。实验表明改性膜表面的赖氨酸密度小,这可能是由于赖氨酸与基材的氢键作用使得混入本体中的赖氨酸无法向表面迁移所至。表面共价接枝的方法是以PEG为“间隔臂”将ε-lysine引入到PU膜表面。首先在PU表面接枝PEG(PU-PEG),通过PU-PEG与N,N'-二琥珀酰亚胺基碳酸酯(DSC)反应得到表面带有NHS的膜片(PU-PEG-NHS),最终该膜片依次与H-Lys(t-BOC)-OH,叁氟乙酸反应得到ε-氨基自由的赖氨酸表面(PU-PEG-Lys)。利用X射线光电子能谱(XPS)表征各步改性过程中表面的化学组成变化,证明了接枝过程的成功。接触角结果表明经过改性的膜表面亲水性提高。蛋白吸附实验表明PU-PEG-Lys有很好的排斥非特异性蛋白吸附的能力,同时它也可从血浆中特异性地吸附大量Plg,使材料有溶解血栓的能力。因此,通过共价接枝的方法可以获得既有排斥非特异性蛋白吸附又有溶解血栓能力的PU表面。
伏鹏[6]2011年在《钛合金/聚氨酯涂层的构建及生物相容性研究》文中进行了进一步梳理目的①在钛合金表面上用阴极电泳涂装技术制备聚氨酯涂层;②对钛合金表面上的聚氨酯涂层进行表征检测。方法①将钛合金试件浸入注满聚氨酯阴极电泳漆的KGY4型电泳仪的沉积槽中进行阴极电泳涂装,参数如下:固体含量为12±2%;PH值为5～6(25℃);电导率为600±300μs/cm(25℃);溶剂含量为3-5%;漆槽温度为25±5℃;施工电压为40V;电泳时间为60S。②对钛合金表面的聚氨酯涂层进行表征测定:采用全反射红外光谱对涂层化学结构进行分析;采用扫描电镜对涂层表面的形貌结构进行观察;使用接触角测量仪对涂层表面以及钛合金表面水接触角进行测定。结果①全反射红外光谱信号特征符合聚氨酯的化学结构特征②扫描电镜显示本实验构建的聚氨酯涂层表面光滑,粗糙度低。③经接触角测量仪测定涂层表面的水接触角为92.5±1.2(?°),而钛合金表面水接触角为65.2±1.7(?°)。结论①通过阴极电泳涂装技术可以在形态不规则的左心室辅助装置的钛合金组件表面涂覆聚氨酯。②本实验构建的聚氨酯涂层表面光滑,粗糙度低。③本实验构建的钛合金/聚氨酯涂层表面能显着低于钛合金,提高了试件的血液相容性。目的评价钛合金/聚氨酯涂层的生物相容性。方法采用体外溶血试验测定钛合金/聚氨酯涂层的溶血率;采用动态凝血实验测定钛合金/聚氨酯涂层、钛合金和聚四氟乙烯的动态凝血时间;采用全自动凝血仪测定与钛合金/聚氨酯涂层、钛合金试件和聚四氟乙烯片孵育的血液样本的凝血酶原时间(PT),活化部分凝血活酶时间(APTT)及凝血酶时间(TT);采用血小板黏附实验观察钛合金/聚氨酯涂层和钛合金表面血小板粘附情况;采用全身急性毒性试验检测聚氨酯涂层的生物安全性。结果①钛合金/聚氨酯涂层的体外溶血率为:0.965%;②钛合金/聚氨酯涂层组的动态凝血时间与聚四氟乙烯组相当(P>0.05)而显着长于钛合金组(P<0.05);钛合金/聚氨酯组的凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)及凝血酶时间(TT)分别为14.0±0.2s, 23.2±0.3s和15.8±0.6s;钛合金组的凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)及凝血酶时间(TT)分别为11.2±0.7s, 20.5±0.3s, 14.1±0.2s;聚四氟乙烯组凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)及凝血酶时间(TT)的值分别为14.5±0.3s, 23.1±0.4s, 16.1±0.3s;③扫描电镜显示钛合金/聚氨酯涂层表面的血小板粘附数量显着少于钛合金表面的血小板粘附数量且激活程度低;④全身急性毒性实验中实验组动物存活良好。结论①体外溶血试验结果显示钛合金/聚氨酯涂层对红细胞破坏小,与人体血液高度相容。②动态凝血试验及凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)及凝血酶时间(TT)测定结果显示钛合金/聚氨酯涂层的凝血系统激活程度低,显着优于钛合金。③血小板黏附试验结果显示涂覆了聚氨酯的钛合金试件对血小板的激活程度低,血液相容性高。④急性毒性实验提示钛合金/聚氨酯涂层试件具备相当的生物安全性,有进一步临床应用的可能。
贺春丽[7]2011年在《不同类型亲水结构表面修饰聚氨酯的合成及其生物相容性研究》文中指出聚氨酯材料在生物医药领域中扮演着重要的角色,广泛地应用于人工血管以及各种诊断治疗器械。当聚氨酯材料与活体组织相接触时,会导致一些不良反应,诸如血栓形成和炎症反应。生物相容性,尤其是血液相容性是聚氨酯生物材料重要的性能指标。提高聚氨酯材料的血液相容性一直是生物材料研究与发展的主要内容之一。表面改性是提高聚氨酯生物材料血液相容性的常用方法。本论文采用化学方法在聚氨酯表面接枝聚合叁种乙烯类亲水性单体,以提高抗凝血性。即以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,在聚氨酯材料表面接枝聚合甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺。文中系统地讨论了引发剂浓度、单体浓度、反应温度以及反应时间等各影响因素对接枝量和接枝膜吸水率的影响,并通过傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、热失重分析(TGA)、表面水接触角(WCA)等物理手段来表征接枝膜的结构、热稳定性、亲水性能。实验结果表明：BPO能成功引发叁种乙烯类亲水性单体在聚氨酯膜表面接枝聚合,接枝改性后PU膜亲水性有了明显的提高。在此基础上,用溶血实验、复钙实验和体外血小板粘附实验对材料的血液相容性进行了初步的研究。结果显示,PU-g-PHEMA、PU-g-PMAA、PU-g-PAAm膜溶血率都符合相关国际标准,且材料表面吸附较少的血小板。在相对较长的时间内,所制备聚氨酯材料都具有良好的抗凝血活性,因此有望在生物医学工程方面得到广泛的应用。为了进一步研究聚氨酯材料的抗凝血机理,讨论了叁种不同亲水单体聚氨酯膜材料前后表面的亲水性能与抗凝血性能的关系,并利用粘度计法和圆二色谱法研究聚氨酯材料与牛血清蛋白相互作用。研究结果表明材料的抗凝血性能需要亲水性区域和疏水性区域有一个适宜的平衡。另外,PU-g-PHEMA膜材料在与牛血清蛋白接触作用后能较好的维持牛血清蛋白分子原有的自然状态,“维持自然状态”说得到了实验的初步验证。
李化[8]2011年在《类磷脂表面改性有机硅聚氨酯合成及性能研究》文中提出为了获得良好生理惰性及生物相容性的生物医用材料,本文首先合成了有机硅改性聚氨酯,然后通过磷脂胆碱类化合物对其表面进行修饰获得了抗凝血性能良好的生物医用材料。首先,以端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚四氢呋喃多元醇(PTMG)为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和异佛尔酮二胺(IPDA)等为硬段,采用二步溶液聚合方法合成了一系列不同PDMS含量的有机硅改性聚氨酯弹性体。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)及广角X射线散射(WAXD)等对聚氨酯的形态结构和及相分离进行了分析。研究结果表明在聚氨酯主链中引入PDMS链段,有利于相分离程度的提高。通过凝胶色谱试验(GPC)、拉伸试验及水接触角测试等方法研究了PDMS含量对聚氨酯弹性体分子量、形态结构和力学性能的影响。研究结果表明随着PDMS量的增加,聚氨酯弹性体的分子量减小,膜的拉伸强度降低,涂膜表面接触角增加。当PDMS占软段量从0%增加至25%时,重均分子量从4万下降到2.6万;聚氨酯的拉伸强度从7.57MPa下降到0.64MPa,接触角从72°增大95°以上。其次,以叁氯化磷、乙二醇、甲基丙烯酸-β-羟乙酯和N,N-二乙羟基甲胺等为原料合成了带羟基的类磷脂化合物(MPCOH),并通过红外光谱和核磁共振对其进行了表征,测试结果与结构基本一致。以聚乙二醇(PEO2000)、IPDI及MPCOH等为基本原料合成了带羟基的PEO-MPC预聚体。最后,以PEO2000及PEO-MPC为亲水性单体对上述合成的有机硅改性聚氨酯表面进行接枝修饰。通过表面接触测试表明,经过PEO2000表面修饰的有机硅聚氨酯表面接触角从95°降低到70°,经过PEO-MPC面修饰的有机硅聚氨酯表面接触角从95°降低到42°;血小板吸附试验表明,有机硅聚氨酯通过PEO和PEO-MPC表面修饰后都提高了聚氨酯膜的抗凝血能力,尤其以PEO-MPC修饰的有机硅聚氨酯抗凝血效果更佳。
刘金成[9]2004年在《新型聚氨酯材料人工心脏辅助装置的研制及生物相容性评价》文中提出心血管疾病是人类健康的第一杀手，其死亡人数占西方国家年死亡人数的40％。随着人口老龄化、心血管药物的广泛应用以及人们生活水平的改善，心血管疾病的患病率也逐年上升。有研究表明，心功能Ⅳ级患者的一年存活率只有40-50％。目前治疗心力衰竭的方法有：传统药物治疗，心脏移植，心室辅助装置等方法。传统药物治疗作用效果有限，心脏移植治疗受心脏供体、经济条件、医疗水平的限制，心室辅助装置通过部分或完全替代衰竭心脏功能，维持全身循环，帮助衰竭心脏度过危险期待其功能逐渐恢复，或过渡到心脏移植，被认为是目前治疗心力衰竭的有效手段。体外型心室辅助装置从产生至今已有40多年的历史，经过人们不断的努力，其发展逐渐完善，在心力衰竭患者治疗方面发挥了重要作用。但溶血、血栓和耐久性是制约心室辅助装置广泛使用的关键问题，溶血、血栓等并发症的产生与VAD产品的机械瓣膜破坏、生物材料的血液相容性和生物相容性、制造工艺有着最直接的关系。因此研究和开发构建材料及新型心室辅助装置是当今生物材料学和医学领域亟特解决的重大研究课题，并具有广大应用市场和前景。 第一部分：改性聚氨酯材料血液和组织相容性研究 本部分实验从医用聚氨酯材料入手，应用硅氧烷对医用聚氨酯进行软段相、硬段相改性，实验分成硬段相改性医用聚氨酯、软段相改性医用聚氨酯、单纯医用聚氨酯、医用聚氯乙烯、硅橡胶五组，对比研究血液相容性和组织相容性，血液相容性研究内容包括溶血试验、动态凝血时间实验、和血小板~一~.一~一一一一差旦主氏组幻七目比迷映‘一一-一一一—豁附实验。组织相容性研究内容包括小鼠全身急性毒性试验、皮内刺激试验、肌肉植入后局部反应试验、直接接触细胞培养法细胞毒性实验、四哇盐(MTT)比色试验和材料对细胞RNA合成影响实验。 结果:溶血试验显示硬段改性聚氨酷材料与软段改性聚氨酷材料溶血率最低，分别为0.642%和0.693%，优于单纯医用聚氨酷材料，其溶血率为1.798%，医学领域常用的生物材料聚氯乙烯溶血率为2.992%，硅橡胶为1.027%。动态凝血时间实验显示硬段改性聚氨酷材料与软段改性聚氨酷材料抗凝血性能优于未改性聚氨酷材料，组间比较P<0 .05，硅橡胶动态凝血时间曲线亦呈缓慢向下倾斜，抗凝血性能与软、硬段改性聚氨酷材料相近，组间比较无明显统计学差异，医用聚氯乙烯材料动态凝血时间曲线呈急陡向下倾斜，抗凝血性能较差，与其它组比较P<0.01。血小板勃附试验结果显示硬段改性聚氨酷材料与软段改性聚氨酷材料吸附率最低，医用聚氯乙烯材料最高，硬段改性聚氨醋材料与软段改性聚氨酷材料与未改性聚氨酷材料相比差别显着，P<0.05。小鼠全身急性毒性试验、皮内刺激试验、肌肉植入后局部反应试验、直接接触细胞培养法细胞毒性实验、四吟盐(MTT)比色试验和材料对细胞RNA合成影响实验从大体组织形态到细胞分子水平检验了材料生物相容性，结果显示医用聚氯乙烯材料生物相容性最差，未改性聚氨酷材料和硅橡胶材料有较好生物相容性能，以硬段改性聚氨酷材料与软段改性聚氨酷材料生物相容性最好。 结论:聚氨酷材料与常用的医用生物材料聚氯乙烯、硅橡胶相比具有良好的血液相容性和生物相容性，通过应用有机硅对聚氨醋材料软段、硬段改性后，血液相容性和生物相容性得到了进一步提高。第二部分:搏动性人工心脏辅助装置研制 首先从材料学入手，对比研究了软、硬段相改性材料机械力学性能包括扯断伸长率、拉伸强度、撕裂强度、300%定伸强度等方面和耐疲劳实验，自3一89一-—一一一一一一一」注」通过」」泣」山迷经行设计研制新型的体外型搏动性人工心脏辅助装置，输出容积为80ml，产品主体结构采用改性聚氨酷材料，应用我科研制的生物瓣膜(已获国家生产批号)控制血流方向，以减少溶血、血栓并发症。新型的体外型搏动性人工心脏辅助装置由血囊、气囊、气动隔膜、血液流出管道、血液流入管道、可拆卸性生物瓣膜等组件构成。工作原理为采用提供正负压力气体的供气装置，通过一定的压力气体在气囊内驱动气动隔膜摆动挤压血囊时，血囊的容积减少，从而把血液挤压出去，类似于心脏的收缩过程。当气囊内压力为负时，血囊的压力减少，外部的血液就会流入血囊，类似于心脏的舒张过程，推动血囊内的血液流动，血液流出管道、血液流入管道的瓣膜起到单方向限流作用，气动隔膜摆动一次，可推动一定量的血液流动，气动隔膜的连续摆动则完成对血液连续流动的传输功能，并产生搏动性血流，从而整个装置起到心室辅助装置的作用。血囊、气囊、气动隔膜均采用有机硅改性聚氨酷材料制成，提高材料组织相容性，以减少溶血、血栓并发症。同时，本部分对用于心室辅助装置的不同硬度硬段相改性医用聚氨醋材料顺应性进行了研究。结果:机械力学性能实验显示医用聚氨酷软段相有机硅改性后，材料机械性能变差，主要表现在扯断伸长率、拉伸强度、撕裂强度、300%定伸强度等方面，而硬段相改性后，机械性能变化不明显，软、硬段相改性材料组间比较差别显着，P值<0 .05。材料疲劳实验结果?
陈智飞[10]2009年在《聚羟基脂肪酸酯（PHA）无规嵌段聚氨酯的合成、表征及其生物医学性能研究》文中认为聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates或PHAs)是一类微生物发酵、可生物降解的高分子聚酯,因其具有卓越的生物相容性和生物降解性而受到越来越多的关注。随着生物技术的不断发展,如今聚羟基脂肪酸酯已有150多个品种。本文选用了PHA家族中聚(3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸共聚酯)(P3/4HB)、聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基己酸共聚酯)(PHBHHx)和聚(3-羟基己酸-co-3-羟基辛酸共聚酯)(PHHxHO)通过化学共聚的方式合成二个系列的多嵌段聚氨酯共聚物。所合成的产物通过核磁(NMR)和红外(IR)对其结构及结构转变进行分析,并结合凝胶渗透色谱(GPC)测试结果,验证了产物的嵌段结构。示差扫描量热测试结果(DSC)显示所有的产物只有一个玻璃化转变温度(Tg)并具有很低的结晶度(Xc%)。通过接触角测量仪,以水和二碘甲烷为测试试剂,可得知所合成的聚氨酯材料与原材料相比具有更低的表面自由能和一个更疏水的表面。低结晶度,低表面自由能及疏水表面有利于蛋白的吸附,使得材料在生物材料方面有良好的应用。Cell count kit-8 (CCK-8)的结果表明,在整个培养过程中,兔血管平滑肌细胞(RaSMCs)及人类永生化角质形成细胞(HaCats)在聚氨酯材料上都生长良好,同时通过扫描电镜(SEM)照片证明了RaSMCs在这种聚氨酯材料上能更好地达到官能化。血小板黏附的SEM照片说明了材料有很强的血小板吸附能力,并通过测定血小板中的乳酸脱氢酶(LDH)活性及可溶性P选择素(sP-selectin)的表达量证明了材料具有优良的血小板活性,同时进行的人全血凝血时间实验进一步验证了材料具有优良的凝血效果。凝血实验还证明了血液相容性一定程度上与材料的亲水性和材料的结晶度有关。本文首次通过熔融聚合的方法合成以2种PHA为基材的聚氨酯材料,并突出研究其疏水性、低结晶的特点在生物医学上的应用。这将为拓展PHA应用领域,尤其在止血材料、创伤修复材料和新型生物医学材料方面有着特殊的用途。
参考文献：
[1]. 用于心血管医疗装置的聚氨酯表面构建与生物相容性研究[D]. 王东安. 浙江大学. 2001
[2]. 肝素共价接枝聚氨酯表面的研究[D]. 谭明奇. 天津大学. 2012
[3]. 真丝小口径人工血管材料表面自组装改性及性能评价[D]. 沈高天. 东华大学. 2016
[4]. 磷铵类两性离子修饰的新型抗凝血材料的合成与性质研究[D]. 钱涛. 南京师范大学. 2011
[5]. 抗凝血聚氨酯材料的合成和性能研究[D]. 张燕霞. 武汉理工大学. 2008
[6]. 钛合金/聚氨酯涂层的构建及生物相容性研究[D]. 伏鹏. 华中科技大学. 2011
[7]. 不同类型亲水结构表面修饰聚氨酯的合成及其生物相容性研究[D]. 贺春丽. 南京师范大学. 2011
[8]. 类磷脂表面改性有机硅聚氨酯合成及性能研究[D]. 李化. 湖南工业大学. 2011
[9]. 新型聚氨酯材料人工心脏辅助装置的研制及生物相容性评价[D]. 刘金成. 第四军医大学. 2004
[10]. 聚羟基脂肪酸酯（PHA）无规嵌段聚氨酯的合成、表征及其生物医学性能研究[D]. 陈智飞. 汕头大学. 2009
标签：医药卫生方针政策与法律法规研究论文; 生物医学工程论文; 相容性论文; 聚氨酯材料论文; 生物相容性论文; 聚氨酯纤维论文; 医疗论文;