加载肝素钠的同轴静电纺皮芯纳米纤维的制备、表征及生物相容性的研究

摘要

构建小口径血管组织工程支架,一直是血管组织工程及再生医学研究的热点和难点。理想的小血管组织工程支架应具备良好的生物相容性、抗凝血性。在肾脏透析和储藏血液时,防止血液凝固也是不可回避的问题。肝素钠作为一种天然的抗凝血物质,在体内和体外均能延长凝血时间。静电纺丝是一种使带电荷的聚合物溶液或熔体在静电场中射流来制备聚合物超细纤维的加工方法,通过此技术可将多种天然生物材料和聚合物材料加工制备成实芯或皮芯结构的超细纤维,由静电纺超细纤维组成小口径管状支架具有极高的比表面积、高孔隙率和相互连通的三维网络状结构。同轴静电纺丝被广泛用于制备“皮-芯”型纳米纤维,在生物医学等领域具有广泛的应用前景。
　　本研究利用同轴静电纺技术制备以肝素钠为芯层材料,以P(LLA-CL)(75:25)为皮层材料的皮芯超细弹性纤维。通过SEM、TEM、傅里叶红外、接触角等分析系统地阐明了P(LLA-CL)/肝素钠同轴纺纳米纤维膜的形貌、纤维直径分布及相关性能。在37℃下PBS溶液中缓释同轴纺纳米纤维膜中的肝素钠,给出了不同芯层肝素钠浓度的同轴纺纤维膜的缓释行为图,以及缓释后纤维形貌的SEM图片。其中,还对甲苯胺蓝方法测定肝素钠的标准曲线进行分析,得出甲苯胺蓝法仅在低浓度下适用,高浓度需要对肝素钠溶液进行稀释的结论。研究还通过溶血实验、复钙时间、全血凝血时间测试了P(LLA-CL)/肝素钠同轴纺纳米纤维膜的生物相容性,并与P(LLA-CL)单纺纳米纤维膜进行了比较。血小板粘附实验的结果表明:加载肝素钠的P(LLA-CL)同轴纳米纤维膜有良好的血液相容性。肝素钠对成纤维细胞有抑制的作用,因此研究还通过成纤维细胞实验检测P(LLA-CL)/肝素钠同轴纺纳米纤维膜中肝素钠的活性。另外,通过滚轴纤维接收器制备以皮芯纤维为内层,纯P(LLA-CL)静电纺纤维为外层的小口径血管支架,测试了其力学性能,并且通过血管移植术在实验动物毕格犬内,对照纯P(LLA-CL)电纺纤维血管支架和P(LLA-CL)/肝素钠同轴纺纤维血管支架的通畅情况,衡量了以P(LLA-CL)/肝素钠同轴纳米纤维为支架内层的复合小口径管状支架的生物相容性及其抗凝血的表现。研究结果表明:加载肝素钠的P(LLA-CL)同轴纳米纤维有良好的力学性能、芯层药物缓释行为、抗凝血性以及生物相容性。同轴静电纺丝技术保留了芯层肝素钠的活性。P(LLA-CL)/肝素钠同轴纺管状纤维提高了小口径支架的长期通畅率,对小口径血管支架的研究发展具有重要的参考价值。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 肝素钠

1.3 生物医用高分子材料

1.4 生物可降解支架

1.5 加载肝素钠的方法

1.6 本课题提出的目的和意义

1.7 主要研究内容

1.8 本文的主要创新点

第二章 同轴静电纺肝素钠/P(LLA-CL)纳米纤维及表征

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章结论

第三章 肝素钠在同轴纤维中的缓释

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 本章结论

第四章 同轴纤维抗凝血性与生物相容性的研究

4.1 前言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章结论

第五章 结论与展望

5.1 本论文主要结论

5.2 存在问题与展望

参考文献

附录1 本文中主要缩略词

附录2 攻读硕士学位期间科研及发表论文情况

致谢