钛氧薄膜材料表面层粘连蛋白修饰以及内皮化研究

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1、西南交通大学研究生学位论文第1页摘要本文采用非平衡磁控溅射沉积技术制各了具有金红石与锐钛矿混合结构的钛氧(Ti-O)薄膜，并在此基础上，对面-o薄膜进行表面生物化改性。通过氢氧化钠(NaOH)活化处理使7％0薄膜表面产生活性基团-oH，并通过硅烷偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷(APTE)固定细胞外基质中的层粘连蛋白(Ln)。另外，采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量等方法对每一步处理后的样品表面进行了特征测试与分析，最后通过体外人脐静脉

2、血管内皮细胞(HUVEC)原代培养实验和血小板粘附实验评价固定Ln前后Ti．o薄膜表面细胞楣容性以及血液相容性。Ti．O薄膜经NaOH活化后，FTIR结果显示表面可产生亲水性基团一OH；XPS结果显示-OH对应的O峰位增强：接触角减小，薄膜表面亲水性提高。在活化的Ti．o膜表面涂覆APTE后，FTIR及XPS结果表明APTE中的乙氧基水解后可以和Ti-O膜表面的羟基基团反应，使APTE化学键合到Ti旬膜表面：SEM及AFM结果显示表面形貌变化不大，接触角增加，亲水性降低。在Ti．o薄膜表面偶联固定Ln后，FTIR结果显

3、示样品表面出现蛋白中的特征基团酰胺I带、酰胺Ⅱ带基团；XPS结果显示样品表面出现s元素，说明Ln已经固定于Ti旬薄膜表面；表面接触角进一步增大，亲水性提高，样品表面更加致密。体外人脐静脉内皮细胞培养实验结果表明，Ti—O薄膜本身具有一定的内皮细胞亲和性，在Ti-O薄膜表面固定Ln对内皮细胞的生长有良好的促进作用，且在Ti．O薄膜表面通过APTE偶联固定Ln比直接固定Ln能使细胞更好的粘附和生长。血小板粘附实验显示，通过APTE偶联固定Ln不仅能促进Ti．0薄膜表面的内皮细胞化，同时能抑制Ti．O薄膜表面的血小板粘附和激

4、活，提高材料表面．的血液相容性。西南交通大学研究生学位论文第1I页以上的试验结果表明，通过对Ti--O薄膜表面活化偶联，可以将h成功固定在Ti．O薄膜表面。在15-O薄膜表面固定Ln对内皮细胞的生长有良好的促进作用，且同时可以抑制Ti-O薄膜表面的血小板粘附和激活，提高其表面的血液相容性。因此，在Ti-O薄膜表面偶联固定层粘连蛋白是促其表面内皮化且改善其表面血液相容性的有效方法。关键词：钛氧(Ti．O)薄膜，偶联固定，层粘连蛋白，内皮化，细胞培养，血小板粘附西南交通大学研究生学位论文第ⅡI页AbstractInthis

5、work,titaniumoxidef巧一o)filmswe∞synthesizedusingUnbalanceMagnetronSputtering(UBMS)．AftertheTi一0thinfilmswel'epretreatedusingNaOHsolutionforactivityofhydroxyl,aminopropyltriethoxysilane(APTE)wasinteractedwiththehydroxylontheTi-Ofilmsurfacefromactivation．Then，lamin

6、in∞)werecovalentlyimmobilizedtothefilmsurfacebytheamidogenofAPTE．Scanningelectronmicroscopy(SEM)，X·rayphotoelectronspectroscopy(xPs)，FourierTransformInfraredspectroscopyffTm)，AtomicForceMicroscopy(AFM)andcontact-anglemeasurementwereusedtoinvestigatethecharaeteds

7、ficsofthesurfaceofTi-ofilmsandmodified骶—Ofilms．HumanumbilicalveinendothelialcellsORrgEC)wereinvitroseededtothemodifiedandunmodifiedTi-ofilmssurfaceforevaluatingthecellcompatibilityandendothelializationtrend，andtheexperimentsoflarninindirectlyimmobilizingonthes

8、田

9、{如eofYi·0filmwerealsoperformed．Inaddition，thebehaviorofbloodplateletadhesionWaSstudiedbySEMafterincubationofthesamplesinplateletrichplaSmafeRP)．TheresultsofFTIRindica