纳米碳改性聚氨酯复合材料的表面抗凝血性能

研究纳米碳改性聚氨酯复合材料表面的血液相容性。将经过表面处理的纳米碳分散到聚氨酯体系中 ,制成聚氨酯 纳米碳复合薄膜。通过血小板荧光标记人全血灌注实验和羊全血体外循环等实验 ,观察和测定血小板在材料表面的粘附作用以及血液中血红蛋白浓度、纤维蛋白原浓度的变化 ,探讨纳米碳对聚氨酯抗凝血性能的影响。实验结果显示聚氨酯 纳米碳表面血小板的粘附明显低于单纯聚氨酯对照组 ;体外循环 4h后 ,血液中血红蛋白浓度、纤维蛋白原浓度的变化程度减小。表明纳米碳与聚氨酯的复合可以提高材料的血液相容性。

载药纳米羟基磷灰石材料的体外药物缓释研究

研究载有庆大霉素的羟基磷灰石—磷酸三钙钠米复合材料体外药物释放规律。

聚氨酯基纳米复合材料的血液相容性研究

血液相容性是生物材料领域一个非常重要又是迄今尚未解决的关键问题。聚氨酯具有相对良好的生物相容性和力学性能,一直被作为重要的与血液直接接触的材料用于制作血管移植物、介入导管、心室辅助循环系统及人工心脏等。但是,目前已有的商品化医用聚氨酯材料仍在血液相容性、生物稳定性等方面存在着问题,不能满足与血液接触应用的高要求。本文将纳米级碳材料作为分散相与聚氨酯材料复合,将此复合材料试用于心室辅助循环系统的血泵表面的涂覆处理,并对该复合材料表面的血液相容性进行了初步的研究。结果表明,该新型复合材料的抗凝血性、抗溶血性能均有所提高。

新型大输液药物包装医用高分子复合膜的研究

目的研制新型药液包装医用复合膜材料。方法根据大输液包装的技术要求,设计研究复合膜的结构、配方和生产工艺,对其进行理化及生物学实验和检测,并对药液的包装方式和安全性进行了初步探讨和论证。结果研制出新型的药液包装医用复合膜,经检测所有性能指标达到或超过国家标准,在国家药品监督管理局组织的成果鉴定和专题验收中认定为科技成果,并已经转让。结论本项研究可望改变我国临床大输液方式和药液包装材料的现状,替代进口医用软包装复合膜材料,且具有较好的经济和社会效益。

高分子材料的表面修饰及其在心血管系统中的应用

抗凝血高分子材料在心血管系统疾病的诊疗中有重要的应用价值和广泛的应用前景,是制造心室辅助循环系统、全植入式人工心脏、介入性气囊导管等与血液直接接触式器械的关键医用材料,它的研究与开发一直是生物材料领域的热点,同时也是一个难点.

利用等离子体表面接枝技术提高医用聚氨酯血液相容性的研究

目的 :聚氨酯作为与血液接触的植入物和组织器官替代材料在心血管系统有重要而广泛的应用前景 ,本研究采用等离子体表面接枝技术 ,通过“空间桥梁”在聚氨酯材料表面引入具有抗凝血功能的肝素分子 ,对材料表面的微观化学组成、表面接触角等理化性能进行了测定分析 ,并通过测定血小板在材料表面的粘附数量 ,对改性表面的抗凝血性能做了评价。结果 :聚氨酯表面接枝肝素分子后 ,表面的氧 /氮元素比提高 ,水接触角减小 ,对血小板的吸附和活化性下降 ,抗凝血性能得到提高。

双腔主动脉内气囊反搏的血流动力学影响的研究

我们的实验结果表明双腔主动脉内气囊 (DIAB)反搏的效果要优于单腔主动脉内气囊 (SIAB)反搏的效果。它明显地改善血流动力学参数 ,进而提高了反搏的功效。也未发现双腔主动脉内气囊进行反搏会对肾脏的血流动力学参数产生不良影响。在对比肾动脉去神经前后主动脉内气囊反搏的结果 ,发现反搏时产生的脉动会对血管神经系统产生刺激 ,从而降低肾血管局部的阻力。这是当气囊进行反搏时 ,使肾脏血液循环得以改善的最重要因素。

单壁碳纳米管无纺膜表面的PEG修饰及蛋白质吸附研究

碳纳米管是一种纳米尺度的新型碳材料,具有独特的物理、化学性质。近年来,碳纳米管在生物医学领域的潜在应用前景已经引起科学界和产业界的极大兴趣与关注。与蛋白质分子的非特异性结合是碳纳米管应用于生物系统中必须考虑的基本问题之一。本研究应用扫描电镜和酶联免疫法作为评价方法,定性和定量地分析了血浆中重要凝血因子纤维蛋白原在单壁碳纳米管薄膜表面的非特异性吸附行为;同时,采用聚乙二醇(PEG)分子对单壁碳纳米管薄膜(SWNT膜)进行了表面修饰,通过X-光电子能谱(XPS)对材料表面的化学组成进行了表征,并初步探讨了PEG修饰对纤维蛋白原分子在SWNT膜表面非特异性吸附的阻止作用。实验结果表明,纤维蛋白原分子在SWNT膜表面有强烈的非特异性结合,吸附于薄膜表面的纤维蛋白原分子仍然保有自身的免疫原性。SWNT膜表面可以被PEG分子修饰,连接在薄膜表面的PEG分子可以在一定程度上抑制一定浓度范围内的纤维蛋白原分子的非特异性结合。

细胞在单壁碳纳米管无纺膜支架上的生长行为

以具有纳米拓扑结构特征的单壁碳纳米管无纺膜材料为支架,选择在促进组织修复和再生中起重要作用的成纤维细胞株作为实验细胞,研究了该材料对细胞生长行为的影响.通过X射线光电子能谱分析,表征其在细胞培养液中浸泡后的表面化学组成;通过细胞粘附、增殖实验以及细胞骨架发育观察,探讨了材料的微观纳米拓扑结构对细胞的作用,以及与碳纤维、聚氨酯浇铸膜和空白培养板材料对细胞作用的差异和可能的机理;并采用双层细胞培养装置,研究了该材料通过细胞通讯途径对在其它材料上生长的细胞增殖的影响.实验结果表明,单壁碳纳米管无纺膜材料为细胞提供了十分接近天然细胞外基质的人造微环境,具有显著促进细胞粘附和长时间增殖的功能,而且生长在该支架上的细胞可能通过旁分泌方式将某些化学介质分泌到细胞外液中,经局部扩散作用于在其它材料上生长的细胞,促进它们的增殖.

聚氨酯/碳纳米纤维复合材料的结构和抗凝血性能

分别采用溶液共混和熔融共混的方法制备出聚氨酯/碳纳米纤维复合材料,研究了碳纳米纤维对聚氨酯的热行为和表面微观化学组成的影响,并观察和测定了血小板在复合材料表面的粘附以及血液中血红蛋白浓度、纤维蛋白原浓度的变化,分析了碳纳米纤维对聚氨酯血液相容性的影响。结果表明,引入碳纳米纤维后,聚氨酯复合材料的表面氧含量有不同程度的提高,玻璃化转变温度及熔融温度都发生了改变;血小板在复合材料表面的粘附受到明显的抑制;经血泵循环4h后,在与聚氨酯复合材料表面接触的血液中,血红蛋白和纤维蛋白原浓度的变化相对减小;复合材料的血液相容性提高。

抗凝血高分子材料的研究进展及其在心血管外科中的应用

着重介绍了近几年来 ,通过接枝和共混的方法 ,用磷酸酯聚合物、聚乙二醇、肝素等大分子对聚氨酯表面改性的新进展和它们在心血管外科领域的应用。同时介绍了新一代聚氨酯材料聚碳酸酯聚氨酯的特性及其在长期植入材料如全人工心脏方面的应用前景 ,此外 ,还介绍了具有活性端基的聚乙二醇以及它们在人体器官表面建立分子屏障、抑制血栓形成研究中的应用。

聚醚型聚氨酯/纳米炭纤维共混体系的热行为和表面分析

采用纳米炭纤维 ( nano CF)与聚醚型聚氨酯 ( SEPU)共混复合 ,通过红外光谱、示差扫描量热分析及表面电子能谱分析 ,对该共混体系的热行为和表面化学组成进行了初步的表征与探讨。实验结果表明 ,共混体系中聚醚型聚氨酯的硬段微区含量增大 。

血浆蛋白分子在单壁碳纳米管无纺膜表面吸附行为的研究

近年来,碳纳米管的独特表面拓扑结构、化学组成和优异的物理性能已经吸引了众多领域的研究兴趣,以生物医学应用为目标的探索性研究正在迅速形成一个新的方向。我们以血液接触环境下的应用为目标,通过扫描电镜观察、表面元素分析、以及利用酶联免疫分析技术,系统研究了与凝血过程密切相关的纤维蛋白原、白蛋白、免疫球蛋白以及新鲜血浆在单壁碳纳米管无纺膜(SWNT膜)表面的吸附行为。实验结果显示,单壁碳纳米管无纺膜对血浆中的纤维蛋白原分子具有强烈的倾向性吸附,对免疫球蛋白也显示出一定的吸附性,但是,对白蛋白分子却几乎不吸附。血浆蛋白分子在SWNT膜表面的吸附行为与其在其它碳材料表面和其它大多数生物材料表面的吸附行为显著不同。SWNT膜对血浆蛋白分子的独特吸附作用有可能对后续的血液细胞响应产生重要影响。

取向纳米纤维聚合物膜引导内皮细胞生长的作用

采用高压静电纺丝技术构建了聚氨酯（PU）取向纳米纤维聚合物膜，研究了其引导人脐静脉内皮细胞（HUVEC）生长的作用．通过扫描电子显微镜对PU取向纳米纤维聚合物膜的形貌进行了观察；通过细胞增殖试验，研究了PU取向纳米纤维聚合物膜对HUVEC生长的促进作用；通过激光扫描共聚焦显微镜观察细胞骨架中肌动蛋白、微管蛋白及纽蛋白纤维的形成情况，探讨了取向纳米纤维聚合物膜对细胞迁移、骨架发育的影响．此外，还通过ELESA方法检测了生长在不同聚合物膜上的HUVEC分泌组织因子（TF）的数量，探讨了取向纳米纤维结构对HUVEC抗凝血功能的影响．实验结果表明，PU取向纳米纤维聚合物膜取向良好，直径为300～500nm；该薄膜可明显促进HUVEC增殖；引导HUVEC沿纺丝方向定向排列生长且呈抗凝血表型，组织因子分泌量明显低于对照组PU光滑膜．因此，PU取向纳米纤维聚合物膜可提供适合内皮细胞的良好生存与增殖环境，在血管的修复与再生方面具有潜在的重要应用价值．

纳米纤维结构支架的构建及其对再生医学的意义

通过静电纺丝技术可以仿生天然细胞外基质(ECM)的结构特点和生物学功能,构建具有纳米纤维结构的细胞生长支架,为引导组织的再生与修复提供理想的细胞生长微环境。本文介绍了静电纺丝技术的基本原理、影响支架微观结构的主要因素、以及支架在介导细胞生长中的作用和一些应用探索;重点阐述了近几年来静电纺丝技术在促进细胞黏附、增殖以及支持干细胞生长和分化等方面的研究进展,并对今后的研究提出了展望和思考。

水溶液中分散的多壁碳纳米管与血液蛋白质分子的作用研究

碳纳米管在水溶液中的稳定分散和与蛋白质分子的作用是实现其生物医学应用的重要研究内容之一。采用混合强酸结合超声处理的方法对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行表面氧化处理,得到可以在无表面活性剂条件下稳定分散的MWCNTs水溶液。对该水溶液进行高速和超高速离心,通过扫描电镜、紫外/可见/近红外分光光度仪、激光动态光散射和X-射线光电子能谱分析等方法分别对留在水中和沉淀出来的MWCNTs进行表征。结果表明,经过氧化处理的MWCNTs表面引入了包括羧基在内的含氧基团,长度由初始的50μm变为500nm～800nm,且经过不同离心力作用下得到的上清液中MWCNTs的尺寸分布没有明显差别;MWCNTs水溶液在253nm处有与MWCNTs浓度相关的特征吸收峰,由此建立了测定水溶液中MWCNTs浓度的光谱分析方法。此外,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺(SDS)凝胶电泳和荧光光谱分析方法研究了分散在水中的MWCNTs对单一白蛋白、单一纤维蛋白原、以及两种混合蛋白的吸附作用,探讨了聚乙二醇甲醚(PEG)修饰抑制纤维蛋白原在MWCNTs上吸附的可能性。结果表明,MWCNTs对两种单一蛋白均有吸附,对纤维蛋白原的吸附更加强烈。在双蛋白混合溶液中,MWCNTs对纤维蛋白原分子具有强烈的倾向性吸附作用。经PEG分子修饰后,MWCNTs对纤维蛋白原的吸附程度有所降低。

碳纳米管/聚氨酯复合材料的制备及生物相容性评价

目的制备和评价碳纳米管/聚氨酯复合材料的生物相容性。方法通过溶胶-凝胶方法制备碳纳米管/聚氨酯复合材料,对其力学性能进行测试;根据ISO10993指南,选取溶血实验、动态凝血实验、血小板黏附实验、血小板活化实验、细胞毒性实验和材料局部植入方法对复合材料的生物相容性进行评价。结果复合材料无明显细胞毒性,并表现出比聚氨酯材料更好的抗溶血性能、动态凝血性能、抑制血小板黏附性能以及组织相容性。结论碳纳米管/聚氨酯复合材料具有优良的生物相容性,可以作为制备组织工程细胞生长支架、人工血管、药物载体的基础材料。

聚氨酯基纳米碳复合材料表面的血液相容性研究

目的研究聚氨酯基纳米碳复合材料表面的血液相容性。方法用溶液共混方法将经过表面处理后的纳米碳分散到聚氨酯体系中,制成聚氨酯/纳米碳复合薄膜。通过血小板荧光标记人全血灌注实验和羊全血体外循环实验,观察和测定血小板在材料表面的粘附以及血液中血红蛋白浓度、纤维蛋白原浓度的变化,并探讨纳米碳对聚氨酯抗凝血性能的影响。结果(1)全血灌注实验中,血小板的粘附数量从低到高顺序为:纤维蛋白原预处理的聚氨酯/纳米碳、聚氨酯/纳米碳、纤维蛋白原预处理的聚氨酯、聚氨酯;聚氨酯/纳米碳复合材料表面的血小板粘附数量显著减少。(2)体外循环4h后,与聚氨酯/纳米碳复合材料表面接触的血液中,血红蛋白浓度、纤维蛋白原浓度的变化均相对减小。结论将纳米碳引入到聚氨酯体系中,可以改善聚氨酯材料的血液相容性,是开发抗凝血材料的一个新途径。

半导体激光治疗仪血管内辐照安全性实验研究

半导体激光治疗仪血管内辐照是一种低强度激光辐照血液疗法,已在临床开始应用,但对其安全性的研究目前还未见报道。为此我们对激光直接在血管内进行辐照是否会对血液有形成份和照射部位血管内皮细胞产生影响进行了动物实验研究,为临床安全使用提供了可靠的依据。

聚氨酯/多壁碳纳米管复合材料电纺丝支架对成纤维细胞生长的促进

应用电纺丝方法制备纤维直径为300～500nm的多壁碳纳米管/聚氨酯复合材料,以无纺膜材料作为细胞支架,选择在促进组织修复和再生中起重要作用的成纤维细胞株作为实验细胞。通过扫描电镜对多壁碳纳米管/聚氨酯无纺膜及聚氨酯无纺膜的微观形貌进行表征;通过细胞黏附实验、增殖实验以及细胞骨架发育观察,探讨无纺膜的微观纳米拓扑结构及多壁碳纳米管的复合对细胞的作用;并进一步采用双层细胞培养装置,分析多壁碳纳米管/聚氨酯无纺膜通过细胞通讯途径对在其他材料上生长的细胞生长行为的影响。实验结果表明,无纺膜中的纳米纤维网络结构和多壁碳纳米管成分不仅能够显著促进细胞的黏附和增殖,而且有利于细胞的迁移和聚集;另外,生长在多壁碳纳米管/聚氨酯无纺膜支架上的细胞可能通过旁分泌方式将某些生物大分子分泌到细胞外液中,经局部扩散作用于在其他材料上生长的细胞,促进其增殖。因此,多壁碳纳米管/聚氨酯纳米纤维无纺膜为细胞提供了接近天然细胞外基质的人造微环境,显示了该支架在引导组织修复和再生中的应用潜力。