用于捕獲和歸巢EPCs的Fucoidan與CD133抗體-SDF-1復合生物涂層的構建.pdf

1、在心血管植入材料表面形成完整的內(nèi)皮層是心血管介入治療成功的關鍵因素，它能夠避免晚期血栓、降低再狹窄。EPCs在血管內(nèi)皮的形成過程中扮演著重要角色，由于EPCs在外周血中數(shù)量較少，因此構建能夠歸巢EPCs、捕獲EPCs和較高抗凝能力的仿生涂層在支架表面原位快速內(nèi)皮化是解決當前支架應用問題的重要舉措?；诖吮疚臉嫿司哂袃?yōu)異抗凝性能的Fucoidan和CD133抗體/SDF-1復合生物涂層。同時本文基于微流控芯片采用COMSOL有限元仿真研

2、究了CD133抗體捕獲EPCs和SDF-1趨化EPCs的行為。具體的內(nèi)容如下:
　　1.在材料表面沉積Dopamine膜，利用碳二亞胺鹽酸鹽(Ethylcarbodiimidehydrochloride，EDC)和琥珀酰亞胺(N-Hydroxysuccinimide，NHS)催化偶聯(lián)劑共接枝CD133抗體和Fucoidan，反應條件將通過QCM-D優(yōu)化，結果表明pH可以顯著影響Dopamine改性表面接枝CD133抗體的量，EDC

3、/NHS能夠催化加速反應。隨后對涂層表面性能進行了表征，XPS、CD133-FITC、AFM結果表明CD133抗體和Fucoidan被均勻的接枝在材料表面，并隨著接枝CD133抗體濃度的增加熒光強度增加，CD133&Fucoidan復合涂層表面具有較強的親水性。血小板粘附結果表明在CD133抗體&Fucoidan涂層表面接枝Fucoidan濃度為100μg/ml時，抗凝效果最好;APTT抗凝血實驗表明隨著抗凝血時間復合涂層Fucoian

4、濃度增加而增加，并在Fucoidan濃度達到100μg/ml時，相對于多巴胺涂層表面延長約12s。QCM-D動態(tài)研究了接枝的CD133抗體濃度與捕獲EPCs數(shù)量的關系，發(fā)現(xiàn)隨著接枝CD133抗體濃度的增加，捕獲的EPCs數(shù)量增多，并且剛性吸附越強，同時還發(fā)現(xiàn)被捕獲的EPCs數(shù)量與EPCs形態(tài)的變化密切相關。
　　2.采用硅烷化改性在材料表面成功構建了SDF-1&Fucoidan復合涂層。XPS結果證明N元素含量百分比與接枝的SDF

5、-1濃度成正比關系，N元素和S元素的高分辨譜確認了SDF-1和Fucoidan被成功接枝到材料表面。材料學表征表明SDF-1&Fucoidan涂層極為親水?？鼓獙嶒灡砻髟赟DF-1涂層表面引入Fucoidan能顯著提高材料的血液相容性，并且在共接枝Fucoidan濃度為100μg/ml時抗凝效果最好。EPCs培養(yǎng)實驗表明接枝SDF-1為80ng/ml的樣品EPCs的增殖和粘附效果最佳;在SDF-1涂層表面引入Fucoidan能夠顯著促

6、進EPCs的粘附與增殖，并在Fucoidan接枝濃度為100μg/ml時，細胞生長最好。
　　3.最后通過COMSOL軟件模擬了CD133抗體捕獲EPCs的行為，結果表明流速對CD133抗體捕獲EPCs是負相關的，在流速較低時，CD133抗體捕獲EPCs的能力顯著增強;CD133抗體捕獲EPCs的數(shù)量在靜態(tài)條件下是動態(tài)條件的106倍。模擬研究了SDF-1沿著EPCs表面的擴散行為，發(fā)現(xiàn)在靜態(tài)條件下SDF-1沿著細胞表面有著明顯的濃

7、度梯度分布;流速將會顯著影響SDF-1的擴散，只有經(jīng)過足夠長的時間才能發(fā)現(xiàn)SDF-1在EPCs表面的擴散;增加SDF-1的濃度，將會顯著促進SDF-1的趨化能力。
　　綜上所述，本文成功地通過兩種途徑構建了能夠促進EPCs遷移，增殖和分化的兩種復合涂層，它們都具備十分優(yōu)異的抗凝血性能;CD133抗體&Fucoidan涂層能夠有效的EPCs; SDF-1&Fucoidan能夠促進EPCs的粘附與增殖，達到促進內(nèi)皮層形成的目的;并且成