水溶性壳聚糖衍生物在生物材料表面的构建及其抗凝血性能研究

摘要

高分子生物材料是指在生理环境中使用的高分子材料，它在生物医学领域中扮演着重要的角色，已被广泛应用于生物医学领域，如人造器官、以及各种诊断、治疗用的医物等。然而当材料与活体组织相接触时，会导致一些重要的不良反应，诸如血栓的形成。因而生物相容性，特别是血液相容性是生物医用材料最重要的性能指标。提高材料的血液相容性一直是用于动物体内，且需和血液接触生物材料研究与发展的主要内容之一。 发展生物材料的一个重要途径是在物理力学性能适当的材料上构建特定的分子结构，以达到生物材料的物理力学性能与生物相容性的统一。改性后的材料可以直接用于与血液相接触的场合。壳聚糖本身具有较强的凝血作用，但是，当对壳聚糖进行适当改性后，其凝血作用会转变为抗凝血作用。本研究主要工作是将改性后的水溶性壳聚糖衍生物构建到一些常用的生物材料表面，并对材料的血液相容性进行评价。 (1)壳聚糖膜的表面接枝改性壳聚糖以其独有的生物活性、生物相容性、生物可吸收性在医学工程领域具有独特的应用价值。本研究首次利用戊二醛固定的方法将水溶性壳聚糖衍生物N-双取代亚甲基磷酸壳聚糖接枝在壳聚糖薄膜上，改性后膜的亲水性和血液相溶性都得到了很大改善，指出了亲水性的界面结构对改性膜的抗凝血性能的重要贡献，接枝方法简单，容易操作。 (2)聚乙烯膜的表面接枝改性首次通过紫外光辐射的方法将水溶性壳聚糖衍生物O-丁酰壳聚糖接枝在聚乙烯膜的表面，改性后的聚乙烯膜能有效地抑制血小板在膜表面的黏附，这种方法具有效率高、反应快的特点。 (3)纤维素膜的表面接枝改性血液渗析是血液纯化的重要手段之一，血液渗析膜必须具备优异的通透性、物理机械性和血液相容性等特点。目前，85％的血液渗析材料是纤维素膜。尽管纤维素具有良好的通透性和物理机械性能，但是它的血液相容性还远不能满足作为血液透析膜的要求。本文首次通过紫外光辐射的方法将水溶性壳聚糖衍生物O-丁酰壳聚糖接枝在纤维素膜的表面，改性后的纤维素膜也能有效地抑制血小板在膜表面的黏附。可作为制备人工透析膜或其他生物医用膜的材料。 通过血小板粘附、蛋白质吸附等实验方法对接枝膜的血液相容性作了评价。结果表明在基材上接枝水溶性壳聚糖衍生物后能大大提高抗凝血性能和减少蛋白的吸附。

目录

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本论文的创新之处

第一章文献综述

1.1高分子生物医学材料现状

1.2研究抗凝血生物材料的实际效益和重大意义

1.3凝血产生的基本过程

1.4材料表面性质与抗凝血性关系的研究

1.5血液相容性评价方法

1.6抗凝血高分子生物材料的设计

1.6.1具有微相分离结构的材料

1.6.2高分子材料表面接枝改性

1.6.3高分子材料的肝素化

1.6.4改善材料表面的亲水性能

1.7高分子材料表面改性的方法

1.7.1化学接枝法

1.7.2物理涂覆法

1.7.3臭氧活化法

1.7.4生物膜拟态法

1.7.5等离子体法

1.7.6辐射法

1.8壳聚糖

1.8.1壳聚糖的研究发展

1.8.2壳聚糖的基本性质

1.8.3壳聚糖在医药领域的应用

1.9课题的提出及意义

参考文献

第二章N-双取代亚甲基磷酸壳聚糖在壳聚糖膜表面的接枝共聚及抗凝血性能研究

2.1实验部分

2.1.1试剂

2.1.2实验

2.2结果与讨论

2.2.1 N-双取代亚甲基磷酸壳聚糖的表征

2.2.2壳聚糖膜表面性质的表征

2.2.3体外血小板粘附实验

2.3结论

参考文献

第三章O-丁酰壳聚糖在聚乙烯膜表面的接枝共聚及抗凝血性能研究

3.1实验部分

3.1.1试剂

3.1.2实验

3.2结果与讨论

3.2.1叠氮化O-丁酰壳聚糖的表征

3.2.2聚乙烯膜表面性质的表征

3.2.3改性聚乙烯膜表面的血液相容性

3.3结论

参考文献

第四章O-丁酰壳聚糖在纤维素膜表面的接枝共聚及抗凝血性能研究

4.1实验部分

4.1.1试剂

4.1.2实验

4.2结果与讨论

4.2.1叠氮化0-丁酰壳聚糖的表征

4.2.2纤维素膜表面性质的表征

4.2.3改性纤维素膜表面的血液相容性

4.3结论

参考文献

结束语

作者在攻读硕士学位期间完成的有关论文

缩略语对照表

致谢