磷酸膽堿基細(xì)胞膜仿生界面的構(gòu)建與研究.pdf

1、本論文針對(duì)生物材料的生物相容性這一關(guān)鍵科學(xué)問題，依據(jù)現(xiàn)代仿生學(xué)原理，以磷酸膽堿生物膜仿生為手段，分別開展了介入醫(yī)用裝置表面和納米藥物微載體界面的高生物相容性設(shè)計(jì)與研究： 以均勻穩(wěn)定的、高血液相容性的藥物控釋介入支架為目標(biāo)，采用由細(xì)胞膜仿生單體甲基丙烯酸磷酸膽堿酯(MPC)、疏水單體甲基丙烯酸十八酯(SMA)以及交聯(lián)單體甲基丙烯酸羥丙酯(HPMA)和甲基丙烯酸三甲氧基硅丙酯(TSMA)四元復(fù)合，成功地制備了一種可交聯(lián)磷酸膽堿細(xì)胞膜

2、仿生醫(yī)用涂層材料。采用浸涂(Dip-Coating)和熱交聯(lián)技術(shù)，利用此仿生材料獲得了仿生涂層和帶藥仿生涂層。原子力顯微鏡、接觸角和紫外光譜的測(cè)試結(jié)果表明，仿生涂層具有良好的穩(wěn)定性；接觸角測(cè)試的結(jié)果顯示，當(dāng)仿生涂層從空氣環(huán)境變?yōu)樗h(huán)境后，涂層的表面會(huì)經(jīng)歷一個(gè)表面自遷移重組的過程，最終獲得了一個(gè)在水環(huán)境下，細(xì)胞膜仿生磷酸膽堿富集的仿生涂層表面。復(fù)鈣化時(shí)間測(cè)試和血小板粘附實(shí)驗(yàn)表明，仿生涂層的引入能夠顯著提高材料的血液相容性。以Rhodami

3、neS為模型藥物，對(duì)仿生涂層的藥物緩釋行為進(jìn)行的初步探索所得結(jié)果表明，藥物的釋放行為可以通過仿生涂層中的交聯(lián)劑的含量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。穩(wěn)定的、高血液相容性的藥物涂層材料為帶藥支架設(shè)計(jì)提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。 進(jìn)一步復(fù)合和優(yōu)化了浸涂、吹管和熱交聯(lián)技術(shù)，在具有復(fù)雜體型結(jié)構(gòu)的冠脈支架表面獲得了均勻的、穩(wěn)定的、可長(zhǎng)期釋放雷帕霉素藥物的仿生藥物涂層。光學(xué)顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡(CLSM)測(cè)試表明，(載藥)仿生涂層能夠被光滑、均勻的涂覆于支架

4、表面；(載藥)涂層在支架球囊擴(kuò)張過程中不脫落、不開裂、具有良好的穩(wěn)定性。雷帕霉素藥物涂層的體外釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，冠脈支架的雷帕霉素藥物涂層可維持長(zhǎng)期、穩(wěn)定、有效的藥物釋放。體外實(shí)驗(yàn)表明，仿生涂層可有效降低支架表面的血小板粘附。小動(dòng)物(兔)和大動(dòng)物(小型豬)實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，這種均勻的、穩(wěn)定的、高血液相容性的仿細(xì)胞膜載藥涂層可長(zhǎng)效釋放雷帕霉素，有效降低再狹窄，為國(guó)產(chǎn)藥物支架的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供了有效的技術(shù)支撐。 以具有優(yōu)異的血液相容性和

5、高穩(wěn)定性的納米藥物載體為目標(biāo)，本文通過MPC的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)，得到了細(xì)胞膜仿生的兩親性分子CMPC。將細(xì)胞膜仿生的兩親性分子CMPC通過直接水溶解的方法，制備了聚合物仿生膠束，核磁共振氫譜的研究結(jié)果提示，細(xì)胞膜仿生的兩親性分子CMPC在水環(huán)境中會(huì)形成以親水性鏈段pMPC為外殼、疏水性鏈段膽固醇癸二醇醚為內(nèi)核的核殼式膠束結(jié)構(gòu)；熒光光譜表明CMPC的臨界膠束濃度為～10-6g/mL，證實(shí)所得仿生膠束具有良好的穩(wěn)定性；透射電子

6、顯微鏡和原子力顯微鏡觀察的結(jié)果證實(shí)所制備的膠束具有納米級(jí)結(jié)構(gòu)。通過成骨細(xì)胞MC3T3的培養(yǎng)，對(duì)細(xì)胞膜仿生膠束CMPC進(jìn)行了細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)，同時(shí)以膽固醇封端的聚乙二醇(CPEO)作為對(duì)比，細(xì)胞計(jì)數(shù)、細(xì)胞活性以及細(xì)胞形貌的結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)中所制備細(xì)胞膜仿生膠束具有良好的生物相容性，細(xì)胞膜仿生膠束可以用作為具有良好生物相容性的藥物傳遞體系。 以阿霉素(ADR)為疏水性藥物，通過水包油法制備了納米聚合物仿生膠束的載藥體系，透射電子顯微鏡和原子

7、力顯微鏡觀察的結(jié)果表明納米載藥體系仍然保持納米球形結(jié)構(gòu)。紫外光譜研究的結(jié)果表明，膠束的載藥量隨著ADR的初始加入量的增加而升高，不同聚合度的細(xì)胞膜仿生兩親性分子制備的膠束，其載藥量相似。藥物釋放的研究結(jié)果表明，阿霉素可以從納米載藥體系中進(jìn)行緩慢的釋放。通過初始加入ADR的量的改變，能對(duì)其體外釋放的濃度進(jìn)行有效的控制。激光共聚焦顯微鏡觀察的結(jié)果表明，載藥聚合物膠束可以進(jìn)入腫瘤細(xì)胞(K562)的內(nèi)部。載藥聚合物膠束和自由藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞K56