不同管徑TiO2納米管及其微納拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建與性能研究.pdf

1、目前，介入治療仍是治療心血管疾病的有效手段，這就要求植入的醫(yī)用材料具有良好的促內(nèi)皮恢復(fù)的功能。表面圖形化作為一種材料表面改性技術(shù)，能夠有效的改進(jìn)植入材料的性能。此外，在本研究組前期的探索中發(fā)現(xiàn)，通過在TiO2表面構(gòu)建微納拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或者修飾細(xì)胞外基質(zhì)，能夠有效的將間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)定向誘導(dǎo)分化為血管細(xì)胞（內(nèi)皮細(xì)胞/類平滑肌細(xì)胞），這為心血管植入材料的研究以及血管內(nèi)皮化的仿生構(gòu)建提供了一種新的途徑。
　　本文將紫外光刻技術(shù)、陽極氧

2、化技術(shù)與酸法刻蝕技術(shù)相結(jié)合制備出的大/小管徑二氧化鈦納米管拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(Nano-TOPO)樣品作為實(shí)驗(yàn)組，同時(shí)將紫外光刻技術(shù)和兩次陽極氧化結(jié)合制備出的大管徑二氧化鈦納米管拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(B-Nano-TOPO)樣品、酸法刻蝕制備的溝槽二氧化鈦(TiO2-Groove)樣品、酸性/中性電解液體系陽極氧化制備的小管徑/大管徑二氧化鈦納米管（TiO2-Nano-S/TiO2-Nano-B）樣品以及未做處理的平板二氧化鈦(TiO2-Flat)樣品作為對(duì)

3、照組。首先，對(duì)各組樣品進(jìn)行了掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、紅外圖譜分析(FTIR)等材料學(xué)表征分析，研究了不同管長(zhǎng)TiO2納米管薄膜的機(jī)械穩(wěn)定性;其次，對(duì)各樣品內(nèi)皮細(xì)胞相容性、平滑肌細(xì)胞相容性進(jìn)行了評(píng)價(jià);最后，研究了各樣品對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞的短期生長(zhǎng)行為及微納拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞長(zhǎng)期誘導(dǎo)分化的影響。
　　材料學(xué)表征表明，樣品中的微米尺寸溝槽的溝寬20μm，脊寬10μm，相對(duì)小管徑的ZiO2納米管管徑為30nm，大管徑為1

4、00nm;樣品中ZiO2晶型結(jié)構(gòu)為銳鈦礦相;紅外結(jié)果表明樣品表面沒有光刻膠或者陽極氧化電解液的殘留。
　　ZiO2納米管薄膜機(jī)械穩(wěn)定性研究顯示，在模擬體內(nèi)的流體剪切力下作用28天，TiO2納米管的結(jié)構(gòu)沒有被破壞，同時(shí)，TiO2納米管在10％左右的拉伸應(yīng)變條件下具有較好的抗拉性能，結(jié)構(gòu)沒有破壞，在15％及25％的拉伸應(yīng)變條件下，納米管薄膜有裂紋出現(xiàn)，但均沒有剝落現(xiàn)象。
　　細(xì)胞相容性評(píng)價(jià)結(jié)果證明，酸性/中性體系制備的TiO2納

5、米管對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的影響無顯著性差異;ZiO2納米管及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)皮/平滑肌細(xì)胞粘附與增殖均具有抑制作用，但平面TiO2納米管對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞及平滑肌細(xì)胞的抑制作用較弱，TiO2納米管微納拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)平滑肌細(xì)胞的抑制作用強(qiáng)烈;Nano-TOPO、B-Nano-TOPO樣品對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的取向生長(zhǎng)引導(dǎo)作用較弱，但能夠顯著引導(dǎo)平滑肌細(xì)胞的生長(zhǎng)取向。
　　間充質(zhì)干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，大管徑TiO2納米管對(duì)MSCs增殖具有抑制作用，相對(duì)小管徑的ZiO2納