用于血管支架表面改性的仿生及动态响应性聚碳酸酯聚氨酯研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yumimiteresa
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
心血管支架植入作为一种有效的介入治疗手段,已广泛应用在严重冠状动脉粥样硬化的治疗中。但是大量临床经验表明,支架内再狭窄、晚期血栓等并发症会显著影响血管支架的疗效。研发具有更好性能的新型血管支架,离不开新型材料的支撑。聚氨酯材料以其良好的血液相容性被用于制造血液接触介入器械。尤其是近年来,仿生聚氨酯和含动态键、具有动态响应性的智能型聚氨酯材料,可赋予材料对生物学行为更强的调控性和功能性,从而在生物医用领域引起了广泛关注。本论文将仿磷脂结构的分子2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)以及-S-S-,-Se-Se-,-Te-Te-三种动态共价键分别引入PCU分子结构中,设计合成了具有仿生磷脂化的PCU和具有原位催化释放一氧化氮(NO)功能的含动态共价键的PCU之后,利用这些功能化PCU对金属血管支架基底材料进行表面改性,且系统表征了功能化PCU的组成结构,研究了材料的动态响应性和催化释放NO性能,开展了体内外生物学行为评价,并探究了其应用于心血管支架表面改性的可能性。期望能通过本论文的研究结果,为血管支架多功能、高性能的表面改性提供新的材料来源和新策略。本论文首先基于迈克尔加成反应,制备出含有磷酸胆碱基团的二元醇(MPCDL)。然后利用逐步聚合的方式,制备出不同磷酸胆碱基团含量的聚碳酸酯聚氨酯材料(PCU-MPC)。红外光谱(FTIR)、高分辨质谱(ESI-MS)、核磁氢谱(~1H NMR)、核磁磷谱(31P NMR)等表征手段证实了材料的成功合成;通过拉伸试验以及差示扫描量热法证实了材料良好的机械性能以及微相分离程度可调控性;体外血液相容性以及细胞相容性评价证实了磷酸胆碱基团的引入可以有效的提高材料的抗粘附性能;大鼠皮下埋植结果表明磷酸胆碱基团改性后的PCU组织相容性良好。本论文选择2-羟乙基二硫化物(BHS)作为扩链剂,制备了含有二硫键的聚碳酸酯聚氨酯材料PCU-SS,并构建了具有原位催化释放NO功能的血管支架涂层。FTIR以及~1H NMR结果证实了材料的成功合成;扫描电镜(SEM)、水接触角(WCA)表征了该涂层的形貌和亲疏水性质;化学发光法的结果证实了PCU-SS的还原响应性及一定的催化释放NO的能力;血液相容性评价发现PCU-SS可以在一定程度上抑制血小板的粘附与激活、纤维蛋白原的吸附与变性以及血栓的形成;细胞培养证实了PCU-SS具有一定的内皮细胞(ECs)相容性,并可以在一定程度上抑制平滑肌细胞(SMCs)增生以及巨噬细胞(MA)活性;动物实验的结果表明,相比于未改性样品,PCU-SS的组织相容性以及抑制内膜增生能力得到了一定的改善。为进一步提高含动态键PCU材料的还原响应性,以实现原位催化释放NO接近或达到生理浓度条件下正常EC释放NO的水平,合成了含有二硒键的小分子二元醇(BHSe),并进一步制备出含有二硒键的聚碳酸酯聚氨酯PCU-Se Se。FTIR、ESI-MS、~1H NMR以及核磁硒谱(77Se NMR)证实了材料的成功合成;PCU-SeSe经氧化以及还原条件处理后的NMR结果证实了其具有氧化和还原双重响应能力;化学发光法检测NO释放证实了PCU-Se Se可以达到正常EC释放NO的水平进行持续地催化释放NO;生物相容性评价表明,PCU-Se Se可以显著地抑制血栓的形成,促进EC增殖,同时显著抑制SMC增生和MA的活性。二碲键具有比二硒键更低的键能。为了进一步调控含动态共价键PCU的响应性,合成了含有二碲键的小分子二元醇(BHTe),并进一步合成得到含有二碲键的聚碳酸酯聚氨酯材料PCU-Te Te。FTIR、ESI-MS以及NMR结果证实了材料的成功合成;在氧化条件下处理后的PCU-Te Te的NMR结果证实了这种材料可以在氧化条件下实现快速的响应,而还原环境下处理后的PCU-Te Te NMR结果证实了PCU-Te Te可以实现结构的动态变化;化学发光法测试表明PCU-Te Te可以持续高效地催化释放NO,达到正常EC释放NO的水平;体外血液、细胞和体内评价发现,PCU-TeTe可以显著地抑制血栓的形成,同时可以实现促进EC增殖,并可以显著性地抑制SMC增生、MA活性以及体内植入后内膜的增生。本论文还对PCU-SS、PCU-Se Se以及PCU-TeTe三种含动态共价键的聚合物进行模型药物的装载,初步考察了载药PCU-SS、PCU-Se Se以及PCU-Te Te在不同氧化水平和还原水平的介质中的药物释放行为。这部分研究工作为血管支架智能型载药涂层的设计构建提供了初步的实验依据,有助于实现依血管病变程度的自适应药物释放,进而实现个性化的对症治疗。
其他文献
发展新型能量采集技术,为无线传感设备供应电能已成为智能社会发展的热点话题之一。流致振动能量采集是一种可用且重要的新型能量采集技术,气动弹性颤振这类典型的流致振动现象为能量采集的动力源设计提供了重要选择,也受到越来越多学者的关注。本文建立了机翼类气动弹性颤振的动力源和能量采集力学及数学模型,以不同结构分支换能采集为切入点,引入外挂子系统以实现对动力源系统动力学特性的设计与优化,考虑了间隙等多种非线性
永磁电动悬浮利用车载Halbach永磁阵列运动切割非磁性导体板轨道,在轨道中产生涡流,该涡流与气隙磁场相互作用产生所需悬浮力。该系统以永磁体为磁场源,非磁性导体板为轨道,具有结构简单,建造成本较低,可靠性强、自稳定悬浮等优点。但由于其自身欠阻尼特性使得系统在受到扰动时,易产生振动,系统悬浮稳定性差,严重情况下甚至不能自稳,此动态特性大大限制了其发展及应用。为此,本文提出了永磁电磁混合Halbach
论文回顾了抖振分析理论的发展历程,概述了大跨度桥梁抖振响应的计算方法,指出了当前研究中存在的问题及不足。基于三维两波抖振分析理论,定义了综合传递函数的概念,提出了大跨度桥梁抖振响应的直接计算方法,通过节段模型、全桥气动弹性模型试验和理论分析相结合的方法,研究并验证了综合传递函数的特性及其在抖振响应预测中的有效性。本文的主要内容有:1.回顾了抖振分析理论的研究历程,论述了气动导纳以及抖振力展向相关性
立体几何研究现实世界中物体的形状、大小、位置关系。对于立体几何初步的教材编写和教学实施,应当按照整体到局部、一般到特殊的路径构建研究脉络;运用直观感知、操作确认、推理论证、度量计算等方法研究立体图形的概念、性质和判定;重视几何语言和作图技能的培养,循序渐进地安排推理训练;关注基本图形的作用和信息技术的应用。从而发展学生的直观想象、逻辑推理等数学核心素养。
学位
我国高速铁路在长期运营过程中,出现车轮高阶多边形和钢轨波磨等短波轮轨不平顺导致扣件弹条疲劳断裂的问题,严重影响弹条服役寿命和行车安全,本文参考国内外学者的相关研究成果,对扣件弹条共振疲劳性能、共振疲劳优化方法和共振疲劳试验进行了系统的研究,主要研究内容包括:1.高速铁路扣件系统有限元模型修正基于非线性接触理论,建立了包括所有零部件的扣件系统精细化有限元模型。基于灵敏度分析的有限元模型修正理论,修正
随着国内汽车消费市场逐渐成熟,用户对车辆NVH性能越来越关注,汽车主机厂也不断投入研发力量提升整车NVH性能,然而在车内低频噪声控制方面仍未取得令人满意的效果。究其原因,一方面,汽车底盘结构较为复杂,涉及发动机、传动系统、悬架系统等,低频噪声能量激励源与结构传递路径丰富,影响因素众多,导致车内低频噪声的产生机理不清晰,阻碍了在结构传递路径上对低频噪声的有效治理;另一方面,传统结构优化设计降噪、附加
我国山区面积广大,各类边坡灾害频发。由于边坡灾害数量巨大,无法对每个灾点均开展详细研究。因此,对边坡灾害进行危险性评价,然后根据不同的危险等级采取不同等级的对策措施是非常必要的。对于不同的应用场景,危险性评价对量化程度的需求是不同的;定量化程度较高的危险评价方法一般依赖于大量高质量的样本数据,这在实际情况中往往难以实现,因此传统的定量危险性评价方法在应用时容易出现过拟合问题。对于具有极高危险性的边
学位
工程造价预算控制,是建筑工程项目中的一项重点工作。针对该项工作,要明确其中的设计阶段控制要点、施工阶段控制要点、竣工阶段控制要点。并做好加强预算编制工作、加强市场信息监测、加强限额控制工作等,使得预算控制工作可以达到更好控制效果。