载光动力药纳米纤维小直径人造血管的研制

摘要

血管再狭窄是各类人造血管存在的共同缺点，尽管人们在高分子材料的选择、加工工艺的改进、抗增殖药物和抗凝血药物的使用等方面作了大量工作，但仍然不能克服该问题，极需提出解决该问题的新策略、新方法。
　　 本课题将现代纳米纺丝技术与光动力技术有机结合在一起，将光敏剂均匀的负载到纳米纤维中，在高分子材料降解的同时光动力作用产生的活性自由基可在纳米纤维中自由扩散，采用一定波长的激光照射，具有靶向性的活性自由基作用于血栓处，从而消除血栓组织。
　　 本课题研究内容主要包括载药小直径人造血管的制备以及性能分析。选择无毒、生物相容性好、强力较高、降解速度较缓慢的聚乳酸( PLLA)高分子作为制备小直径人造血管的材料;光动力药物选择光敏剂次卟啉，该药由东华大学生物研究所陈志龙教授课题组提供。
　　 制备方法采用静电纺丝工艺制备纳米纤维载药体系。通过自制的高速旋转滚轴作为收集装置，制备出直径为5mm的小直径人造血管。溶剂选用氯仿与丙酮体积比为2∶1的混合溶剂。通过最优化设计分析得到静电纺丝的最优参数为:PLLA质量分数5％，电压20KV，纺丝距离15cm，溶液挤出速度1.1ml/h，针孔直径0.8mm，转轴转速选择1000r/min。其中加入的光敏剂浓度为4μM。
　　 本课题研究了各种参数对静电纺丝表面形态的影响。通过扫描电镜(SEM)和数码相机照片观察到静电纺纳米纤维形态结构均匀。加入光动力药物后对纺丝性能没有影响，采用高速旋转的滚轴接收到的纤维具有定向排列。
　　 通过红外光谱(FTIR)分析显示，光敏剂与PLLA之间相容性好，在静电纺丝过程中不发生相互作用。差示扫描量热分析(DSC)显示了载药前后静电纺纤维的热稳定情况，载药对纳米纤维的热学性能没有影响，并进一步验证了光敏剂与PLLA之间不存在相互作用。X射线衍射(XRD)分析显示，载药后纳米纤维的结晶度提高，有利于材料力学性能的提高。
　　 对不同厚度静电纺管的纵向和径向强力进行了测试，测得随管壁厚度的增加强力增大，相同厚度的静电纺管的径向强力大于纵向强力。并对不同转速的静电纺管的孔隙率进行了计算，结果表明静电纺小直径管状结构具有较好的孔隙率，均在80％以上，符合细胞生长的要求。纤维规整度越好，孔隙率越低。
　　 最后在载光动力药纳米纤维膜上进行癌细胞培养，经过一段时间后对细胞采用特定波长的激光照射，对比前后细胞死亡情况，并计算光动力疗法对细胞的抑制作用，该实验证明，光动力疗法对非(正)常细胞的增殖具有抑制和杀死作用，因此可用作血管再狭窄的治疗中。
　　 综上所述，本课题成功制备了载光动力药纳米纤维小直径人造血管。并通过细胞实验对药物毒性进行验证。对提高小直径人造血管移植通畅率提供了新的方法。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 人造血管的研究背景

1．2 光动力疗法(PDT)概述

1．3 药物缓释体系概述

1．4 静电纺丝

1．5 本文的设计思路、研究内容、目标和意义

第二章 静电纺载药纳米纤维膜的制备和表征

2．1 静电纺PLLA纳米纤维最优工艺参数的选择

2．2 载药PLLA纳米纤维膜的性能表征

2．3 本章小结

第三章 静电纺管状结构接收装置的加工制作

3．1 接收装置设计原理结构图

3．2 小结

第四章 静电纺载药小直径人造血管支架的制备及性能测试

4．1 静电纺PLLA纳米纤维管状结构工艺参数的选择

4．2 小直径人造血管支架的性能测试

4．3 小结

第五章 细胞实验

5．1 实验材料和设备

5．2 材料准备

5．3 细胞培养

5．4 结果与讨论

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 本文结论

6．2 展望

学习期间发表的论文

参考文献：

附录

致谢