羟丁基壳聚糖用于心血管支架涂层的研究
心血管疾病是人类健康的最大杀手之一，目前临床的主要治疗方法是经皮腔冠状动脉介入治疗，该治疗方法中需要将心血管支架置入血管中，帮助保持血管中血流通畅。近年来为了改进金属裸支架使用过程中的不良副作用，人们研究了一种药物洗脱支架进行血管置入，但是，药物洗脱支架的使用仍然存在一些长期安全性的问题，因此，研发一种能够有效避免支架置入后的再狭窄等副作用的支架极为迫切。 本文通过对壳聚糖进行醚化改性，得到能够溶于水的羟丁基壳聚糖衍生物，对其基本理化性质和水溶液的细胞相容性进行了研究，并且评价了其作为细胞三维培养无酶传代和作为心血管支架涂层的可行性。 碱性条件下通过壳聚糖与1,2-环氧丁烷的醚化反应，制备了三种分子量的羟丁基壳聚糖温敏水凝胶样品。流变学性质分析和试管倒置法结果显示，在不添加任何交联剂的条件下，分子量为290 kDa的样品，在50℃时仍不能成胶；分子量为530 kDa的样品成胶温度为40℃；而分子量为960 kDa的样品的成胶温度为26℃，即分子量越大的羟丁基壳聚糖更易于成胶，成胶温度较低。并且羟丁基的这种溶胶到凝胶的转变具有可逆性。扫描电镜照片可以看出水凝胶内部呈多孔网状三维结构，孔壁致密光滑，孔径为50-200μm，并且分子量较大的羟丁基壳聚糖内部结构比分子量小的更紧密，孔状结构呈现一定的片层结构。水凝胶表面呈平滑舒缓的坡谷形态。 MTT实验和 NO测定结果显示，羟丁基壳聚糖对人脐静脉内皮细胞的增殖和NO的分泌均具有促进作用。分子量为290、530和960 kDa的羟丁基壳聚糖，随着其分子量的增大，对人脐静脉内皮细胞的增殖的促进作用增强；且随着分子量的增大，细胞分泌NO的量也有所增多。当羟丁基壳聚糖作用浓度为25、50、250、500和1000μg/ml时，随着作用浓度的增大，对人脐静脉内皮细胞的增殖的促进作用逐渐增强；且随着作用浓度的增大，细胞分泌NO的量也有所增多。作用时间分别为24、48和72 h时，随着作用时间的增长，其对人脐静脉内皮细胞的增殖的促进作用逐渐增强；且随着作用时间的增长，细胞分泌NO的量也有所增多。因此羟丁基壳聚糖水溶液具有良好的细胞相容性。 将人脐静脉内皮细胞接种到羟丁基壳聚糖水凝胶表面进行培养，细胞形态为正常的卵圆形或多边形，但出现了较为明显的聚集现象和层叠现象，细胞能够正常增殖并进行传代。利用羟丁基壳聚糖在成胶温度以下的环境中呈溶胶状态，将细胞混入，再将混悬液置于高于成胶温度环境，使其自然成胶，从而进行细胞的三维培养。对三维培养细胞进行荧光观察，发现细胞呈规则圆形，生长良好，可正常增殖。因此，羟丁基壳聚糖温敏水凝胶具有作为细胞三维培养基体的可行性。 将心血管支架基体—钴铬合金进行强碱处理后，0.3％羟丁基壳聚糖涂覆5层，得到完全的致密的表面涂层，涂层后的金属表面仍然能够看出强碱处理形成的沟槽形貌。模拟体液动态环境21 d时，涂层仍然基本完整。涂层后的金属比未涂层的金属其溶血率显著降低，且动态凝血时间有所延长，说明涂层支架具有比未涂层支架更好的血液相容性。将人脐静脉内皮细胞接种到涂层支架表面，涂层支架表面的细胞初始粘附率低于未涂层支架，但细胞增殖速度大于未涂层支架，涂层支架表面细胞出现聚集现象，因此，涂层支架具有较好的细胞相容性，有望作为一种新型支架涂层。
羟丁基壳聚糖;心血管支架涂层;治疗方法;细胞相容性
中国海洋大学
硕士
海洋生物学
陈西广
2013
中文
R318.08
88
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）