自組裝單分子層構(gòu)建內(nèi)皮細(xì)胞選擇性表面的研究.pdf

1、小口徑人工血管在臨床應(yīng)用中面臨因血栓形成、內(nèi)膜增生而導(dǎo)致的再狹窄問題。通過在界面固定生物活性分子，原位誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞的粘附和生長，是材料血液相容性設(shè)計(jì)的有效手段。本文模擬細(xì)胞膜“糖質(zhì)衣”結(jié)構(gòu)，應(yīng)用自組裝單分子層(SAMs)技術(shù)，構(gòu)建以金為基底的模型表面，研究內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的粘附和生長行為。為將模型表面設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，本文進(jìn)一步采用聚多巴胺輔助自組裝單分子層技術(shù)實(shí)現(xiàn)人工血管材料聚四氟乙烯(PTFE)表面的內(nèi)皮細(xì)胞選擇性。
　

2、　 本文先利用自組裝單分子層技術(shù)在金基底構(gòu)建仿細(xì)胞膜“糖質(zhì)衣”結(jié)構(gòu)的模型表面，結(jié)合聚乙二醇(PEG)分子的非特異性阻抗和REDV活性多肽對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的特異性識(shí)別，研究PEG分子EO鏈的長短以及混合組裝溶液的組成比例對(duì)表面細(xì)胞行為的影響。X射線光電子能譜(XPS)、橢偏、接觸角以及石英晶體微天平(QCM-D)測(cè)試結(jié)果證實(shí)了帶巰基的PEG2000、EG6以及CGREDVDY分子在金表面的成功組裝。細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果顯示，PEG2000以及EG6在

3、金表面形成SAMs后，能夠有效阻抗內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的粘附，而相對(duì)于參比多肽，CGREDVDY的組裝表面能夠特異性誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞粘附。在吸附并最終形成混合自組裝單分子層的過程中，可能存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，短鏈分子的競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)，從而影響最終形成的表面細(xì)胞行為。混合自組裝得到的單分子層修飾表面，在CGREDVDY能夠有效體現(xiàn)其特異性識(shí)別的濃度范圍內(nèi)，適當(dāng)提高阻抗性分子的比例，能夠有效降低平滑肌細(xì)胞的粘附，實(shí)現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞的選擇性。
　　 傳統(tǒng)人

4、工血管材料PTFE需要進(jìn)一步改善其抗凝血特性，以適應(yīng)小口徑人工血管應(yīng)用需求，但由于其固有的生物化學(xué)惰性，有效的表面改性手段一直是研究中的難點(diǎn)。本文采用聚多巴胺輔助自組裝單分子層技術(shù)對(duì)PTFE進(jìn)行修飾，在表面引入具有良好非特異性阻抗性質(zhì)的PEG2000和對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞有特異性識(shí)別功能的REDV活性多肽。XPS、橢偏、接觸角以及QCM-D測(cè)試證實(shí)多巴胺分子在PTFE表面自聚形成超薄功能膜，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了自組裝單分子層修飾。細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果

5、顯示，經(jīng)多巴胺處理后，PTFE表面對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的親和性都得到了明顯提高，但對(duì)二者沒有顯示出選擇性。進(jìn)一步自組裝單分子層修飾后，PEG2000的組裝表面對(duì)兩種細(xì)胞都表現(xiàn)出一定程度的非特異性阻抗。而含有CGREDVDY的自組裝單分子層表面對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞呈現(xiàn)出明顯的特異選擇性粘附。同時(shí)，結(jié)果顯示，相對(duì)較低活性多肽比例(PEG/CGREDVDY(1/1)的表面也能表現(xiàn)出與相對(duì)較高活性多肽比例(純CGREDVDY)的表面相似的對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的選