聚醚氨酯结构修饰及其相关特性研究

论文摘要

在医学临床上,有相当多的医疗器件须与血液接触。血液一旦与外源固体材料接触,就有可能发生细胞的附着和激活、蛋白质的吸附和变性、细胞的附着和激活等生物反应,导致凝血、溶血、血相改变等不良反应。聚醚氨酯作为一种具有较好生物相容性的生物材料,已广泛应用于医学临床,并已用于植入人体的人工器官、医用导管等医疗器械的制备。然而在临床使用中聚醚氨酯还存在不能完全与宿主匹配而依赖抗凝剂的问题。因此,如何评价材料的生物相容性以及把对材料生物相容性优劣的判断用于指导材料的设计思路将是目前生物材料研究中的一个重要部分。本文研究工作的目的是针对结构修饰聚醚氨酯的性能及复合材料表面性能的研究,以及复钙化时间实验,血小板粘附实验,溶血实验、热源实验等生物学特性实验的研究和白蛋白吸附的研究,最终对其生物相容性做了综合性评价,可望筛选出具有良好生物相容性的生物医学工程材料。本文的主要工作如下: （1）材料的性能研究:首先对对经聚丙烯酰胺为柔性主链,肝素为侧链的高亲水性活性物质结构修饰的聚醚氨酯的抗凝血性能进行研究,复钙化实验结果表明,经含有肝素的亲水性液晶复合体修饰的聚醚氨酯材料复钙时间比未经结构修饰聚醚氨酯延长了3 分多钟,显示出极强的抗凝血性能;对结构修饰聚醚氨酯表面肝素含量的测定显示,膜材表面肝素接枝量为1.277μg/cm2,其24 小时肝素损失为8.2%,提示以共价健与离子健共同结合的肝素其释放相对稳定,能长时间维持其抗凝活性。（2）生物学性能检测: 本研究工作对经结构修饰的材料的生物学性能进行了综合检测。血小板粘附实验结果显示修饰后的聚醚氨酯材料粘附较少,血小板吸附量只有1.7×1010/L,远小于未经结构修饰聚醚氨酯3.5×1010/L 的吸附量;溶血实验结果显示修饰后的聚醚氨酯材料符合国家标准小于5%的要求,为3.52%;热源实验、皮肤刺激实验、皮内刺激实验、全身急性毒性实验结果显示经过结构修饰的医用聚醚氨酯材料和未经结构修饰聚醚氨酯一样,热源含量符合国家要求,对皮肤无刺激,并且无急性毒性;MTT 细胞毒性实验结果显示,内皮细胞能很好的在结构修饰聚醚氨酯表面生长。（3）蛋白质吸附:研究了经结构修饰的聚醚氨酯对血清白蛋白的吸附性能,得到了符合Langmuir 吸附理论的等温吸附模型,q=（1.524×10-3C）/（1-1.847×10-3C）以及静态吸附动力学模型为ln C = 1.71 ×105 ·t ·exp（ -5080.58 T ） + lnC0。通过扫描电

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 英文缩略词及符号说明
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 生物材料研究现状
• 1.3 聚醚氨酯的结构特点及其在抗凝血生物材料中的应用
• 1.3.1 聚醚氨酯的结构特点
• 1.3.2 聚醚氨酯在抗凝血生物材料中的应用
• 1.4 对聚醚氨酯进行结构修饰的方法
• 1.4.1 肝素/类肝素接枝修饰改性
• 1.4.2 等离子体法表面活化修饰
• 1.4.3 白蛋白修饰
• 1.4.4 亲水性修饰
• 1.4.5 液晶交联修饰改性
• 1.5 生物材料表面与血液的反应
• 1.5.1 凝血酶的形成
• 1.5.2 血小板的活化
• 1.5.3 血栓的形成
• 1.6 生物材料表面结构修饰的意义及要求
• 1.7 抗凝血生物材料的临床前评价
• 1.7.1 生物材料生物学评价标准
• 1.7.2 生物材料临床前评价方法研究进展
• 1.8 课题的提出
• 2 聚醚氨酯的结构修饰及其表面性能研究
• 2.1 前言
• 2.2 聚醚氨酯的结构修饰
• 2.2.1 高分子液晶的设计合成
• 2.2.2 聚醚氨酯分子的功能化和复合材料的制备
• 2.2.3 复合材料的结构与性能
• 2.3 修饰后膜材性能研究
• 2.3.1 复钙化时间实验
• 2.3.2 膜材表面肝素含量
• 2.3.3 膜材表面肝素的释放
• 2.3.4 结果分析
• 2.4 本章小结
• 3 结构修饰后聚醚氨酯的生物学特性研究
• 3.1 前言
• 3.2 血液相容性实验
• 3.2.1 血小板计数
• 3.2.2 溶血实验
• 3.3 组织相容性实验
• 3.3.1 热源实验
• 3.3.2 皮肤刺激实验
• 3.3.3 皮内刺激实验
• 3.3.4 急性全身毒性实验
• 3.3.5 细胞毒性实验
• 3.4 本章小节
• 4 结构修饰后 PEU 对蛋白质的吸附研究
• 4.1 前言
• 4.2 结构修饰后聚醚氨酯共混体系对血浆白蛋白吸附动力学研究
• 4.2.1 吸附平衡动力学实验
• 4.2.2 等温吸附实验
• 4.2.3 静态吸附动力学研究
• 4.3 结构修饰后聚醚氨酯表面吸附的白蛋白形貌研究
• 4.3.1 原料及仪器
• 4.3.2 实验方法
• 4.4 本章小结
• 5 结构修饰后 PEU 共混体系的细菌吸附实验
• 5.1 前言
• 5.2 抗菌吸附实验
• 5.2.1 试剂与仪器
• 5.2.2 实验方法
• 5.3 结果分析
• 5.3.1 抗菌性观察
• 5.3.2 细菌吸附数量分析
• 5.4 本章小结
• 6 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
• 独创性声明
• 学位论文版权使用授权书