mpeg修饰对316l不锈钢表面生物相容性的影响研究

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1、mPEG修饰对316L不锈钢表面生物相容性的影响研究StudyontheEffectofSurfaceModificationontheBiocompatibilityof316LStainlessSteelviaGraftingMethoxyPoly(ethyleneglycol)作者姓名：肖艳龙专业名称：内科学研究方向：支架工程指导教师：刘斌教授学位类别：医学博士培养单位：吉林大学第二医院论文答辩日期：2015年6月2日授予学位日期：年月日论文评阅人：答辩委员会组成：姓名职称工作单位姓名职称工作单位刘彤副教授天津医科大学主席：李学

2、奇教授哈尔滨医科大学附属谢小洁主任医师浙江大学医学院第四医院附属第二医院委员：孙连坤教授吉林大学基础医学院田野教授哈尔滨医科大学白小涓教授中国医科大学盛京医院孙英贤教授中国医科大学附属一院李淑梅教授吉林大学第二医院李为民教授哈尔滨医科大学刘斌教授吉林大学第二医院郑连文副教授吉林大学第二医院中文摘要mPEG修饰对316L不锈钢表面生物相容性的影响研究研究背景：冠心病（CoronaryHeartDisease，CHD）是当前引起人类死亡的首要原因，冠状动脉内支架植入术已成为严重冠心病患者的首选治疗方法。2013年全球冠状动脉介入治疗达到4

3、30万例，我国冠状动脉介入治疗例数超过40万例，然而在临床上广泛应用的血管内支架仍然存在着诸多不足。第一代支架属于金属裸支架（BareMetalStent，BMS），血管内皮细胞过度增生容易导致管腔再狭窄。第二代药物洗脱支架（DrugElutingStent，DES）引进了载体（Polymer）和药物（Drug）系统，减少了管腔内再狭窄，但聚合物的高致敏性可引发血管的慢性及持续性炎症、内皮化不完全等问题，最终导致（极）晚期血栓形成和支架内再狭窄。第三代药物洗脱支架主要分为生物可吸收支架，主要存在刚性和支撑性方面差等严重不足。因此，开发

4、具有良好的刚性及生物相容性的高分子涂层支架是一项紧迫的任务。316L不锈钢具有适宜的机械特性和优良的抗腐蚀性，是制造裸支架及药物涂层支架的重要材料，在临床上具有广泛的应用。同时在金属材料表面接枝聚乙二醇(PolyethyleneGlycol，PEG)等亲水性涂层材料可以有效改善材料的血液相容性，同时减少316L不锈钢释放的镍离子所引起的过敏、致癌等不良反应。PEG是由乙二醇单体聚合而成的以羟基结尾的线性或分支状聚醚高分子化合物，具有亲水性高、排斥体积大、无毒、无致敏性等特点，是在材料表面接枝改性中应用I最为广泛的亲水性高分子材料。当P

5、EG分子和其它分子或材料相结合时,它的优良性能也会随之转移到结合物中。将聚乙二醇作为材料的一部分，将赋予材料新的特性和功能，如在水性溶液中，PEG分子可以产生较大的流体力学体积，具有空间屏障作用，被认为是阻止蛋白质的非特异性吸附和细胞粘附的最有效亲水性高分子。材料表面接枝改性可分为表面物理吸附和共价连接，化学连接较物理连接更为稳定，这对置入血管中的医疗材料至关重要。多种表面接枝改性技术已经应用在316L不锈钢表面修饰上，包括在材料表面修饰硅烷化环氧树脂前体后连接PEG链，射频等离子体旋转涂膜交联技术以及通过聚乙烯亚胺薄膜改性的醛基PE

6、G链等方法，其中，应用共价键改性聚乙二醇及其衍生物具有操作简单、稳定性强等优点。因此，通过共价键将甲氧基聚乙二醇（MethoxyPolyethyleneGlycol,mPEG）接枝改性316L不锈钢在改善血液及生物相容性方面具有重要的作用。本论文的研究目的是在316L不锈钢表面修饰聚乙二醇涂层，通过研究mPEG涂层对316L不锈钢表面生物相容性的影响，为新型药物洗脱支架的制备奠定实验及理论基础。材料与方法：①硅烷化mPEG单体制备：称量mPEG2000（0.01mol）放入500ml干燥三口烧瓶，在110℃下减压干燥2h，用200ml

7、无水四氢呋喃（Tetrahydrofuran,THF）充分溶解。在氮气保护下依次向该溶液内加3-异氰丙基三乙氧基硅烷（0.025mol）及二月硅酸二丁基锡（0.001mol，催化剂），在氮气保护下持续反应48h后，生成硅烷化聚乙二醇。用正己烷沉降两次后，将目标产物放在真空干燥箱内减压干燥过夜，通过傅里叶变换红外光谱仪（FourierTransformInfrared，FTIR）及400MII1核磁共振氢谱（Protonnuclearmagneticresonance,HNMR）检测产物化学结构。3②不锈钢表面mPEG接枝改性：316L

8、不锈钢片（10×10×2mm）经打磨抛光及在15%HCl中浸泡过夜，依次用丙酮、乙醇及去离子水进行超声清洗，以氮气吹干后，将不锈钢片于水虎鱼溶液中浸泡20min，以MilliQwater充分润洗，氮气吹干备用。配制50m