聚多巴胺介導(dǎo)的二氧化鈦納米管負(fù)載比伐盧定及其生物相容性研究.pdf

1、對(duì)于血液接觸類植入器械，其抗凝血性能是其生物相容性的核心問(wèn)題。然而在當(dāng)前的臨床應(yīng)用上，尚無(wú)一種醫(yī)用生物材料能實(shí)現(xiàn)體內(nèi)長(zhǎng)期植入的抗凝血需求。當(dāng)前通過(guò)抗凝藥物的表面組裝，可以一定程度上改善材料的血液相容性，但目前這些藥物在材料表面的長(zhǎng)期服役存在問(wèn)題。據(jù)報(bào)道，二氧化鈦納米管(TiO2-NTs)不僅可以通過(guò)納米管陣列作為藥物載體對(duì)藥物進(jìn)行釋放，還可以通過(guò)其表面的微納米結(jié)構(gòu)促進(jìn)細(xì)胞的粘附、增殖、遷移等行為。因此，本論文綜合了NTs的這兩種功能，構(gòu)

2、建了負(fù)載了抗凝藥物比伐盧定(BVLD)的聚多巴胺(PDAM)修飾的二氧化鈦納米管，一方面通過(guò)PDAM修飾的NTs中負(fù)載的BVLD起到長(zhǎng)期的抗凝血作用，另一方面通過(guò)NTs本身的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和PDAM的化學(xué)因素來(lái)調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)行為，最終實(shí)現(xiàn)納米管表面的抗凝血、促內(nèi)皮和抑制平滑肌增生的多功能目標(biāo)。
　　本論文采用電化學(xué)陽(yáng)極氧化的方法在純鈦表面制得具有特定管徑和管長(zhǎng)的NTs，隨后物理裝載比伐盧定(BVLD)藥物，再采用PDAM涂層對(duì)其進(jìn)行表面修

3、飾，以達(dá)到抗凝藥物BVLD的長(zhǎng)效可控釋放，并對(duì)表面改性前后的TiO2納米管進(jìn)行了材料學(xué)表征、藥物控制釋放行為分析和生物相容性評(píng)價(jià)。利用X射線衍射(XRD)、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線光電子能譜(XPS)和接觸角測(cè)試儀對(duì)TiO2納米管及其改性樣品的晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌、表面元素組成，鍵合狀態(tài)以及表面親疏水性進(jìn)行表征。通過(guò)在聚多巴胺修飾的TiO2納米管表面裝載吸附BVLD，并對(duì)BVLD的體外短期釋放行為進(jìn)行了研究，考察改性后的納米

4、管對(duì)BVLD的裝載量和釋放周期，同時(shí)結(jié)合血液實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞培養(yǎng)方法，考察納米管以及經(jīng)BVLD裝載吸附后的整個(gè)體系對(duì)血液相容性和內(nèi)皮細(xì)胞及平滑肌細(xì)胞生長(zhǎng)行為的影響。
　　本論文制備出高度有序且大小均一的TiO2納米管，管徑和管長(zhǎng)約分別為110nm和1μm。進(jìn)一步經(jīng)450℃熱處理4小時(shí)后，納米管表面的TiO2由無(wú)定型態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦晶型。XPS、SEM和水接觸角測(cè)量(WCA)表明，聚多巴胺(PDAM)對(duì)TiO2納米管進(jìn)行了成功地涂覆，抗凝藥

5、物BVLD也成功地引入TiO2納米管體系。
　　通過(guò)對(duì)BVLD裝載后的試樣進(jìn)行超聲洗脫的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，光滑的平板鈦表面的BVLD吸附量?jī)H為22.1μg/cm2，TiO2納米管體系對(duì)BVLD有較強(qiáng)的裝載能力，BVLD裝載量達(dá)到89.0μg/cm2，而經(jīng)PDAM修飾的TiO2納米管體系的BVLD裝載量則高達(dá)192.6μg/cm2。體外靜態(tài)BVLD釋放結(jié)果顯示平板Ti、TiO2納米管和PDAM修飾的TiO2納米管的累計(jì)釋放量與超聲洗脫量

6、大體相當(dāng)，對(duì)比不同樣品的釋放周期和累計(jì)釋放百分比，平板Ti表面吸附的BVLD釋放周期為20天且釋放速率快，TiO2納米管裝載的藥物的釋放周期延長(zhǎng)到2個(gè)月，釋放速率減慢，聚多巴胺修飾的TiO2納米管裝載的BVLD的釋放周期可達(dá)到近3個(gè)月，具有最緩慢的釋放速率。
　　體外血液相容性實(shí)驗(yàn)表明，與平板鈦相比，TiO2納米管中BVLD的引入，包括BVLD-NTs，BVLD-PDAM/NTs)可以顯著地延長(zhǎng)部分凝血酶活化時(shí)間的(APTT)、凝