论文部分内容阅读
冠心病是导致人类死亡的第一杀手,旁路搭桥术和冠状动脉介入是治疗冠心病的主要手段。然而,当外物植入体内后,材料表面容易吸附多种生物分子,导致其变形甚至变性,引发血栓和再狭窄等问题,最终植入失败。目前发现天然内皮细胞层仍是与血液接触的最理想界面,特别是对于长期植入体内的医疗器械。内皮细胞具有天然抗凝能力,能够维护血管内微环境平衡,因此,如何使植入医疗器械表面在抗凝的基础上快速覆盖一层完整连续内皮细胞层成为研究者关注的焦点。经过不懈的努力,现已有了许多关于材料表面抗凝/促内皮双功能修饰层构建的成果。虽然这些修饰层都在一定程度上实现了抗凝和再内皮化,但也未能完全解决这些难题,那么哪些修饰层值得我们继续研究、优化和完善下去呢?为了回答这个问题,本文选择了四种具有代表性的抗凝/促内皮双功能修饰层(纳米颗粒体系、共价体系、静电体系以及生物素-亲和素体系),通过理化性质和生物相容性的对比研究探索构建方式(碱活化共固定、固定纳米颗粒)、粘附分子(REDV、 Fn、Ln)以及生物因子(VEGF、SDF-1α)对修饰层的影响,然后就四种体系在这三个方面的优劣表现筛选出最佳修饰层。理化性质和生物相容性的对比研究发现,纳米颗粒构建方式能够提高肝素的装载量和活性,进而发挥出优异的抗凝潜力,但是暴露的多巴胺表面会促进血小板铺展,APTT检测结果为不凝,同时细胞相容性不理想;相较而言,碱活化共固定方式构建的样品表面肝素装载量和活性较低,但足以减少血小板的铺展、提高APTT检测结果以及促进内皮细胞的粘附和增殖。因此,本工作认为碱活化共固定的构建方式更适宜于抗凝/双功能修饰层的构建。生物相容性结果显示,多肽REDV可以高效捕获目的细胞同时抑制血小板的粘附,但是缺乏其它功能区域协同作用,调节细胞铺展、存活以及增殖等行为的能力不足;蛋白Ln参与构建的功能层表面氨基密度较高,内皮细胞初期粘附数量和铺展情况不理想,进而影响内皮细胞增殖行为;对比发现,蛋白Fn能促进内皮细胞的粘附、铺展和增殖等行为。因此,本工作认为蛋白Fn为构建抗凝/双功能修饰层的理想粘附分子。通过细胞相容性结果发现,功能因子SDF-1α参与构建的修饰层拥有抑制平滑肌细胞增殖和促进内皮细胞增殖、迁移的能力,但效果不显著;相反,VEGF不仅不会影响修饰层抑制平滑肌的能力,还能显著促进内皮细胞的增殖和迁移。因此,本工作认为VEGF功能因子参与构建的抗凝/双功能修饰层效果更理想。综上所述,本工作通过对比研究发现碱活化共固定构建方式、Fn粘附分子以及VEGF功能因子可以在修饰层中发挥优异的抗凝或促内皮功能,因此筛选出静电体系为较优异体系,为下一步完善和优化工作提供了一定理论依据。