CN108578772B - 一种用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法及血液接触材料 - Google Patents
一种用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法及血液接触材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108578772B CN108578772B CN201810501251.6A CN201810501251A CN108578772B CN 108578772 B CN108578772 B CN 108578772B CN 201810501251 A CN201810501251 A CN 201810501251A CN 108578772 B CN108578772 B CN 108578772B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blood contact
- activating agent
- contact material
- solution
- substrate material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/28—Materials for coating prostheses
- A61L27/34—Macromolecular materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L33/00—Antithrombogenic treatment of surgical articles, e.g. sutures, catheters, prostheses, or of articles for the manipulation or conditioning of blood; Materials for such treatment
- A61L33/0005—Use of materials characterised by their function or physical properties
- A61L33/0011—Anticoagulant, e.g. heparin, platelet aggregation inhibitor, fibrinolytic agent, other than enzymes, attached to the substrate
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L33/00—Antithrombogenic treatment of surgical articles, e.g. sutures, catheters, prostheses, or of articles for the manipulation or conditioning of blood; Materials for such treatment
- A61L33/0076—Chemical modification of the substrate
- A61L33/0088—Chemical modification of the substrate by grafting of a monomer onto the substrate
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/20—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
- A61L2300/204—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials with nitrogen-containing functional groups, e.g. aminoxides, nitriles, guanidines
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/412—Tissue-regenerating or healing or proliferative agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/416—Anti-neoplastic or anti-proliferative or anti-restenosis or anti-angiogenic agents, e.g. paclitaxel, sirolimus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/418—Agents promoting blood coagulation, blood-clotting agents, embolising agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2420/00—Materials or methods for coatings medical devices
- A61L2420/06—Coatings containing a mixture of two or more compounds
Abstract
一种用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法及血液接触材料,涉及生物医学功能材料领域。用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法是将MES、EDC、NHS和水混匀配制成活化剂;将富氨基涂层的基底材料浸入由透明质酸溶液和活化剂配制的第一混合溶液中进行第一次酰胺反应,再取出用水清洗多次,得到HA修饰材料;将HA修饰材料浸入由硒代胱胺溶液和活化剂配制的第二混合溶液中进行第二次酰胺反应,再取出用水清洗多次,得到血液接触材料,该制备方法能显著提高材料的生物相容性,从而降低不良反应的发生率;血液接触材料具有很好的抗凝、抗平滑肌增生、促进内皮修复等功能和生物相容性。
Description
技术领域
本发明涉及生物医学功能材料领域,且特别涉及一种用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法及血液接触材料。
背景技术
根据现代人类健康研究表明,心血管疾病已成为威胁人类生命健康的头号杀手。基于心血管支架、人工血管等心血管植入器械的治疗方法是目前应对心血管疾病的主要手段。由于心血管植入器械往往面临着凝血、炎症、内膜增生、内皮修复困难、晚期血栓等十分严苛的工作环境,因此对血液接触材料的生物相容性提出了非常高的要求。天然的血管内皮层拥有最完美的生物相容性,并且具有阻抗凝血、抑制炎症、抑制平滑肌增生、维持氧化-还原环境平衡等多种功能,内皮细胞良好的生物相容性是由于内皮细胞分泌的多种功能因子以及各类细胞外基质成分协同作用的结果,因此模仿内皮细胞对血液接触材料进行表面修饰,构建内皮细胞仿生材料,有利于提升血液接触材料的生物相容性,避免支架植入后各类不良副作用,从而获得更好的治疗效果。
目前已经报道了在血液接触材料表面固定单一内皮细胞外基质成分——透明质酸(HA)进行表面改性,构建具有抗凝、抗炎、抗内膜增生、促进内皮修复的良好生物相容性的仿内皮血液接触材料。另外,一氧化氮(NO)是由内皮细胞释放的重要功能分子,它具有抗凝血、抗增生、促进内皮修复、维持氧化-还原平衡和血管环境稳定等多种生物学功能。
但是固定有单一HA或释放NO的血液接触材料仍面临着抗凝血性待进一步提高、体内植入不稳定导致体内炎症等问题。究其原因是由于血液接触材料植入后的不良反应往往是通过多个路径发生的,血液接触材料表面修饰HA等单一内皮细胞产物或分泌NO等单一功能因子能抑制其中某些路径,但不良反应仍可以通过其他路径发生,导致不良反应的发生率仍然比较高。
因此,需要制备生物相容性更高,不良反应发生率的血液接触材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法,能显著提高材料的生物相容性,从而降低不良反应的发生率。
本发明的另一目的在于提供一种血液接触材料,其具有很好的抗凝、抗平滑肌增生、促进内皮修复等功能和生物相容性。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法,其包括以下步骤:
将2-(N-吗啉)乙磺酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和水混匀配制成活化剂;
将富氨基涂层的基底材料浸入由透明质酸溶液和活化剂配制的第一混合溶液中进行第一次酰胺反应,再取出用水清洗多次,得到 HA修饰材料;
将HA修饰材料浸入由硒代胱胺溶液和活化剂配制的第二混合溶液中进行第二次酰胺反应,再取出用水清洗多次,得到血液接触材料。
进一步地,在本发明较佳实施例中,活化剂中2-(N-吗啉)乙磺酸的浓度为40-60mmol/L,1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的浓度为5-7mmol/L、N-羟基琥珀酰亚胺的浓度为8-12mmol/L。
进一步地,在本发明较佳实施例中,第一混合溶液的配制方法是在透明质酸溶液中加入活化剂,活化5-60min。
进一步地,在本发明较佳实施例中,透明质酸溶液中的羧基和活化剂中的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1-2: 5-7。
进一步地,在本发明较佳实施例中,第一次酰胺反应是在35-40℃下进行酰胺反应2-48小时。
进一步地,在本发明较佳实施例中,在进行第二次酰胺反应前,先将HA修饰材料浸入活化剂中进行羧基活化反应,再加入硒代胱胺溶液进行第二次酰胺反应。
进一步地,在本发明较佳实施例中,硒代胱胺溶液的浓度为 0.1-10mg/ml,硒代胱胺溶液中的硒代胱胺和活化剂中1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的用量比为0.1-10g:5-7mmol。
进一步地,在本发明较佳实施例中,第二次酰胺反应是在35-40℃下进行酰胺反应2-48小时。
进一步地,在本发明较佳实施例中,富氨基涂层的基底材料是采用多巴胺和多赖氨酸使基底材料表面氨基化得到的。
一种血液接触材料,其是采用上述的用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法制得。
本发明实施例的用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法及血液接触材料的有益效果是:本发明实施例的用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法是将2-(N-吗啉)乙磺酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和水混匀配制成活化剂;将富氨基涂层的基底材料浸入由透明质酸溶液和活化剂配制的第一混合溶液中进行第一次酰胺反应,再取出用水清洗多次,得到 HA修饰材料;将HA修饰材料浸入由硒代胱胺溶液和活化剂配制的第二混合溶液中进行第二次酰胺反应,再取出用水清洗多次,得到血液接触材料,该制备方法能显著提高材料的生物相容性,从而降低不良反应的发生率;本发明实施例的血液接触材料具有很好的抗凝、抗平滑肌增生、促进内皮修复等功能和生物相容性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种血液接触材料制备方法的分子示意图;
图2为本发明实施例和对比例的血液接触材料在血小板静态粘附45min后的荧光照片;
图3为本发明实施例和对比例的血液接触材料在血小板静态粘附45min后的血小板数量统计图;
图4为本发明实施例和对比例的血液接触材料在血小板静态粘附45min后的纤维蛋白原粘附数量统计图;
图5为本发明实施例和对比例的血液接触材料在血小板静态粘附45min后的cGMP释放量统计图;
图6为本发明实施例和对比例的血液接触材料在内皮细胞静态培养24h后的荧光照片;
图7为本发明实施例和对比例的血液接触材料在内皮细胞静态培养24h后的内皮细胞数量统计图;
图8为本发明实施例和对比例的血液接触材料在内皮细胞静态培养24h后的PGI2释放量统计图;
图9为本发明实施例和对比例的血液接触材料在SD大鼠腹主动脉植入4周后的主动脉切片照片;
图10为本发明实施例和对比例的血液接触材料在SD大鼠腹主动脉植入4周后的组织增生率统计图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法及血液接触材料进行具体说明。
本发明实施例提供一种用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法,其包括以下步骤:
S1配制活化剂:将2-(N-吗啉)乙磺酸(MES)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和水混匀配制成活化剂。一般是先按以40-60mmol/L的浓度配制一定量的MES溶液,再加入一定量的EDC、NHS,摇晃混匀配制成活化剂,所得活化剂中MES的浓度为40-60mmol/L,EDC的浓度为 5-7mmol/L、NHS的浓度为8-12mmol/L。
S2修饰透明质酸:将富氨基涂层的基底材料浸入由透明质酸溶液(HA溶液)和活化剂配制的第一混合溶液中进行第一次酰胺反应,第一次酰胺反应一般是在35-40℃下进行酰胺反应2-48小时,再取出用水清洗多次,得到HA修饰材料。第一混合溶液的配制方法是按照HA溶液中的羧基(-COOH)和活化剂中的EDC、NHS的摩尔比为 1-2:5-7:8-12进行取料,在HA溶液中加入活化剂,活化5-60min。
本实施例中,富氨基涂层的基底材料是采用多巴胺和多赖氨酸使基底材料表面氨基化得到的,具体方法是将基底材料表面抛光清洗后用1-4mg/ml的盐酸多巴胺溶液,于室温条件下浸泡反应12-24小时后,清洗;重复上述浸泡清洗过程2-5遍形成醌基活性层;再将上述形成醌基活性层的基底材料用2.5mg/ml的多赖氨酸于4℃条件下浸泡处理12h,清洗,得到富氨基涂层的基底材料。
其中,基底材料为金属基生物材料、陶瓷基生物材料、高分子基生物材料或杂化材料。金属基生物材料包括钴基合金,钛及其合金,金、镁及其合金。高分子基生物材料包括天然生物材料(包括胶原、明胶、丝素蛋白、纤维素、壳聚糖、海藻酸、透明质酸),人工合成高分子材料(比如PET、PTFE、PU、POM、硅橡胶、PLA和PLGA、 PTMC和PCL)。
S3修饰硒代光胺:将HA修饰材料浸入由硒代胱胺溶液(SeCA 溶液)和活化剂配制的第二混合溶液中进行第二次酰胺反应,第二次酰胺反应一般是在35-40℃下进行酰胺反应2-48小时,再取出用水清洗多次,得到血液接触材料。配制第二混合溶液时按照SeCA溶液中 SeCA和活化剂中EDC的用量比为0.1-10g:5-7mmol进行取料。第二次酰胺反应的反应式如下:
本实施例中,在进行第二次酰胺反应前,先将HA修饰材料浸入活化剂中进行羧基活化反应5-60min用于活化HA修饰材料表面透明质酸分子的羧基,再加入浓度为0.1-10mg/ml的SeCA溶液进行第二次酰胺反应。
本发明实施例的血液接触材料制备方法是先对富氨基涂层的基底材料的表面修饰透明质酸(HA),再在修饰有透明质酸的基底材料的表面二次修饰硒代光胺(SeCA)硒代胱胺(SeCA)是一种具有血液中原位催化释放NO能力的生物分子,以提升材料生物相容性。两次修饰的分子示意图如图1所示,具体是首先采用内皮细胞外基质成分——HA进行表面改性,得到HA修饰材料;再利用SeCA两端的氨基在EDC/NHS/MEC活化体系下,通过形成酰胺键的方式,与HA 修饰材料表面的羧基进行共价结合,从而固定在HA之上,实现对基底材料表面的二次修饰,该制备方法简单、经济,整个过程不需要精密仪器。由于HA是富含羧基的长链分子,利用本制备方法可以使硒代胱胺分子两端的氨基都与HA上羧基产生酰胺反应,可以防止 SeCA在催化释放NO时溶脱于血液中,从而提高固定的硒代胱胺在血液流体中的稳定性。
通过功能因子NO以及细胞外基质成分HA协同作用,不但有望弥补单一固定HA材料的抗凝血性不足、体内不稳定引发炎症的缺陷,还有望同时通过NO与HA两条途径,协同提升血液接触材料的抗凝血、抗增生、促进内膜修复的能力,显著提高材料的生物相容性。在材料表面修饰多种内皮细胞产物,能从多个路径协力抑制血液接触材料植入后不良事件的发生,解决固定单一生物分子修饰后所遗留的缺陷,从而得到功能更加完善,高度仿生的内皮层仿生血液接触材料。
本发明实施例还提供一种血液接触材料,其是采用上述的用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法制得。按照上述制备方法能够构建具有“HA固定+NO催化释放”复合功能的高度内皮仿生的血液接触材料。相对于固定单一HA或单一NO释放的材料而言,“HA固定+NO催化释放”复合功能材料具有更佳的抗凝、抗平滑肌增生、促进内皮修复和生物相容性,该血液接触材料可作为心血管植入器械 (如支架、人工血管等)植入心血管中,具有重要的实用价值。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本发明实施例提供一种血液接触材料,采用HA+SeCA修饰而成,其按照以下制备方法制得:
先按以50mmol/L的浓度配制一定量的MES溶液,再加入一定量的EDC、NHS,摇晃混匀配制成活化剂,所得活化剂中MES的浓度为50mmol/L,EDC的浓度为6mmol/L、NHS的浓度为10mmol/L。
按照HA溶液中的-COOH和活化剂中的EDC、NHS的摩尔比为 1:6:10进行取料,在HA溶液中加入活化剂,活化30min得到第一混合溶液,将富氨基涂层的基底材料浸入第一混合溶液中在37℃下进行第一次酰胺反应24小时,再取出用去离子水清洗3次,得到 HA修饰材料。
配制浓度为5mg/ml的SeCA溶液,按照SeCA溶液中SeCA和活化剂中EDC的用量比为5g:6mmol进行取料,先将HA修饰材料浸入活化剂中进行羧基活化反应30min用于活化HA修饰材料表面透明质酸分子的羧基,再加入SeCA溶液,在37℃下进行第二次酰胺反应24小时,再取出用去离子水清洗3次,得到血液接触材料。
实施例2
本发明实施例提供一种血液接触材料,采用HA+SeCA修饰而成,其按照以下制备方法制得:
先按以40mmol/L的浓度配制一定量的MES溶液,再加入一定量的EDC、NHS,摇晃混匀配制成活化剂,所得活化剂中MES的浓度为40mmol/L,EDC的浓度为7mmol/L、NHS的浓度为12mmol/L。
按照HA溶液中的-COOH和活化剂中的EDC、NHS的摩尔比为 2:7:12进行取料,在HA溶液中加入活化剂,活化10min得到第一混合溶液,将富氨基涂层的基底材料浸入第一混合溶液中在35℃下进行第一次酰胺反应40小时,再取出用去离子水清洗3次,得到 HA修饰材料。
配制浓度为8mg/ml的SeCA溶液,按照SeCA溶液中SeCA和活化剂中EDC的用量比为8g:7mmol进行取料,先将HA修饰材料浸入活化剂中进行羧基活化反应10min用于活化HA修饰材料表面透明质酸分子的羧基,再加入SeCA溶液,在35℃下进行第二次酰胺反应40小时,再取出用去离子水清洗3次,得到血液接触材料。
实施例3
本发明实施例提供一种血液接触材料,采用HA+SeCA修饰而成,其按照以下制备方法制得:
先按以60mmol/L的浓度配制一定量的MES溶液,再加入一定量的EDC、NHS,摇晃混匀配制成活化剂,所得活化剂中MES的浓度为60mmol/L,EDC的浓度为5mmol/L、NHS的浓度为8mmol/L。
按照HA溶液中的-COOH和活化剂中的EDC、NHS的摩尔比为 1:5:8进行取料,在HA溶液中加入活化剂,活化60min得到第一混合溶液,将富氨基涂层的基底材料浸入第一混合溶液中在40℃下进行第一次酰胺反应5小时,再取出用去离子水清洗3次,得到HA 修饰材料。
配制浓度为1mg/ml的SeCA溶液,按照SeCA溶液中SeCA和活化剂中EDC的用量比为1g:5mmol进行取料,先将HA修饰材料浸入活化剂中进行羧基活化反应60min用于活化HA修饰材料表面透明质酸分子的羧基,再加入SeCA溶液,在40℃下进行第二次酰胺反应5小时,再取出用去离子水清洗3次,得到血液接触材料。
对比例1
本发明实施例提供一种血液接触材料,仅采用316医用不锈钢 (SS)修饰而成,其按照以下制备方法制得:
先按以50mmol/L的浓度配制一定量的MES溶液,再加入一定量的EDC、NHS,摇晃混匀配制成活化剂,所得活化剂中MES的浓度为50mmol/L,EDC的浓度为6mmol/L、NHS的浓度为10mmol/L。
按照SS和活化剂中的EDC、NHS的摩尔比为1:6:10进行取料,在SS溶液中加入活化剂,活化30min得到第一混合溶液,将富氨基涂层的基底材料浸入第一混合溶液中在37℃下进行第一次酰胺反应24小时,再取出用去离子水清洗3次,得到血液接触材料。
对比例2
本发明实施例提供一种血液接触材料,仅采用SeCA修饰而成,其按照以下制备方法制得:
先按以50mmol/L的浓度配制一定量的MES溶液,再加入一定量的EDC、NHS,摇晃混匀配制成活化剂,所得活化剂中MES的浓度为50mmol/L,EDC的浓度为6mmol/L、NHS的浓度为10mmol/L。
按照SeCA和活化剂中的EDC、NHS的用量比为1g:6mmol: 10mmol进行取料,在SeCA溶液中加入活化剂,活化30min得到第一混合溶液,将富氨基涂层的基底材料浸入第一混合溶液中在37℃下进行第一次酰胺反应24小时,再取出用去离子水清洗3次,得到血液接触材料。
对比例3
本发明实施例提供一种血液接触材料,仅采用HA修饰而成,其按照以下制备方法制得:
先按以50mmol/L的浓度配制一定量的MES溶液,再加入一定量的EDC、NHS,摇晃混匀配制成活化剂,所得活化剂中MES的浓度为50mmol/L,EDC的浓度为6mmol/L、NHS的浓度为10mmol/L。
按照HA中的-COOH和活化剂中的EDC、NHS的摩尔比为1:6:10进行取料,在HA溶液中加入活化剂,活化30min得到第一混合溶液,将富氨基涂层的基底材料浸入第一混合溶液中在37℃下进行第一次酰胺反应24小时,再取出用去离子水清洗3次,得到血液接触材料。
以下通过试验对实施例和对比例的血液接触材料的性能进行检测。
将对比例1的血液接触材料标记为a(SS),对比例2的血液接触材料标记为b(SeCA),对比例3的血液接触材料标记为c(HA),实施例1的血液接触材料标记为d(HA+SeCA),实施例2的血液接触材料标记为e(HA+SeCA),实施例f的血液接触材料标记为f (HA+SeCA)。
一、血小板静态粘附45min。
分别将血液接触材料a(SS)、b(SeCA)、c(HA)、d(HA+SeCA) 分别置于未加入供体(No Donor)或加入供体(Donor)的血小板进行静态粘附45min后,获得不同血液接触材料的荧光照片,以及血小板数量、纤维蛋白原粘附数量和cGMP释放量统计,结果分别如图2、图3、图4和图5所示。
由图2-图5可看出,相对于a(SS)、b(SeCA)和c(HA)的血小板粘附量都有所下降,但由于d(HA+SeCA)有两个通路途径共同作用,其血小板粘附量和激活程度都十分有效的被抑制。因此, d(HA+SeCA)抗凝血性显著优于固定单一功能分子的b(SeCA)和 c(HA)。
二、内皮细胞静态培养24h。
分别将血液接触材料a(SS)、b(SeCA)、c(HA)、e(HA+SeCA) 在未加入供体(NoDonor)或加入供体(Donor)的条件下,置于内皮细胞进行静态培养24h后,获得不同血液接触材料的荧光照片,以及内皮细胞数量、PGI2释放量统计,结果分别如图6、图7、图8所示。
如图6-图8所示,相对于a(SS)、b(SeCA)和c(HA)内皮细胞数量和PGI2表达量都有所增加,而e(HA+SeCA)无论是内皮细胞数量还是PGI2表达量都显著增加,这是由于HA和SeCA催化释放NO各自都可以促进内皮细胞的粘附和功能表达,两个通路途径共同作用产生“强强结合”的效果。
三、SD大鼠腹主动脉植入4周。
分别将血液接触材料a(SS)、b(SeCA)、c(HA)、f(HA+SeCA) 植入SD大鼠腹主动脉4周后,获得SD大鼠腹主动脉切片照片和组织增生率统计,结果分别如图9和图10所示。
图9中星形所示区域为血液接触材料植入区,可以看出,所有血液接触材料都完全被血管组织覆盖,c(HA)和b(SeCA)上覆盖的血管组织厚度要低于a(SS),CD31和α-SMA表达完整度也更高,但还是存在一定的炎性细胞聚集(箭头指示处),也没有形成较好的内皮细胞覆盖层。f(HA+SeCA)不但增生程度更低,未发现炎性细胞聚集,而且CD31和α-SMA表达完整度更高,较单一固定HA或 SeCA,HA+SeCA形成了结构更加稳定、内皮细胞覆盖更加完整的内膜修复层。
综上所述,本发明实施例的用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法能显著提高材料的生物相容性,从而降低不良反应的发生率;本发明实施例的血液接触材料具有很好的抗凝、抗平滑肌增生、促进内皮修复等功能和生物相容性。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:
将2-(N-吗啉)乙磺酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和水混匀配制成活化剂,所述活化剂中2-(N-吗啉)乙磺酸的浓度为40-60mmol/L,1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的浓度为5-7mmol/L、N-羟基琥珀酰亚胺的浓度为8-12mmol/;
将富氨基涂层的基底材料浸入由透明质酸溶液和活化剂配制的第一混合溶液中进行第一次酰胺反应,再取出用水清洗多次,得到HA修饰材料,所述富氨基涂层的基底材料是采用多巴胺和多赖氨酸使基底材料表面氨基化得到的,具体方法是将基底材料表面抛光清洗后用1-4mg/ml的盐酸多巴胺溶液,于室温条件下浸泡反应12-24小时后,清洗;重复上述浸泡清洗过程2-5遍形成醌基活性层;再将上述形成醌基活性层的基底材料用2.5mg/ml的多赖氨酸于4℃条件下浸泡处理12h,清洗,得到富氨基涂层的基底材料;
将HA修饰材料浸入由硒代胱胺溶液和活化剂配制的第二混合溶液中进行第二次酰胺反应,再取出用水清洗多次,得到血液接触材料。
2.根据权利要求1所述的用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法,其特征在于,所述第一混合溶液的配制方法是在透明质酸溶液中加入活化剂,活化5-60min。
3.根据权利要求2所述的用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法,其特征在于,所述透明质酸溶液中的羧基和所述活化剂中的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1-2:5-7。
4.根据权利要求1所述的用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法,其特征在于,所述第一次酰胺反应是在35-40℃下进行酰胺反应2-48小时。
5.根据权利要求1所述的用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法,其特征在于,在进行第二次酰胺反应前,先将HA修饰材料浸入活化剂中进行羧基活化反应,再加入硒代胱胺溶液进行第二次酰胺反应。
6.根据权利要求5所述的用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法,其特征在于,所述硒代胱胺溶液的浓度为0.1-10mg/ml,所述硒代胱胺溶液中的硒代胱胺和所述活化剂中1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的用量比为0.1-10g:5-7mmol。
7.根据权利要求1所述的用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法,其特征在于,所述第二次酰胺反应是在35-40℃下进行酰胺反应2-48小时。
8.一种血液接触材料,其特征在于,其是采用如权利要求1至7中任一项所述的用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法制得。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810501251.6A CN108578772B (zh) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 一种用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法及血液接触材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810501251.6A CN108578772B (zh) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 一种用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法及血液接触材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108578772A CN108578772A (zh) | 2018-09-28 |
CN108578772B true CN108578772B (zh) | 2020-09-08 |
Family
ID=63632701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810501251.6A Active CN108578772B (zh) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 一种用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法及血液接触材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108578772B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109663151B (zh) * | 2018-12-19 | 2021-09-21 | 西南交通大学 | 一种四羧基苯基卟啉铜修饰的富氨基支架材料的制备方法及应用和一种血管支架材料及应用 |
CN111035485B (zh) * | 2019-12-16 | 2021-12-07 | 西南交通大学 | 一种血管支架及其制备方法和应用 |
CN111437441A (zh) * | 2020-05-19 | 2020-07-24 | 重庆大学 | 一种载药kgn纳米纤维支架及其制备方法和应用 |
CN112961393B (zh) * | 2021-02-05 | 2022-08-05 | 普昂(杭州)医疗科技股份有限公司 | 抗凝血生物材料及其在采血装置上的用途 |
CN113713172B (zh) * | 2021-09-08 | 2023-04-11 | 深圳清华大学研究院 | 原位促内皮化涂层及其制备方法 |
CN115137879B (zh) * | 2022-03-16 | 2023-01-10 | 四川大学 | 一种抗凝血促血管修复的血液接触材料及其制备方法 |
CN115300525A (zh) * | 2022-07-05 | 2022-11-08 | 国家纳米科学中心 | 联硒透明质酸水凝胶及其制备方法与应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101378792A (zh) * | 2005-12-02 | 2009-03-04 | 密执安大学评议会 | 聚合物组合物、涂层和装置及其制备和使用方法 |
CN101631573A (zh) * | 2007-02-28 | 2010-01-20 | 爱尔康公司 | 涂敷的医用植入物和透镜 |
CN104208761A (zh) * | 2014-08-12 | 2014-12-17 | 西南交通大学 | 一种具有诱导催化内源性no释放功能的抗凝血材料制备方法 |
CN104673096A (zh) * | 2014-08-12 | 2015-06-03 | 西南交通大学 | 一种具有一氧化氮(no)催化活性的涂层的制备方法 |
JP2016059690A (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | 日産化学工業株式会社 | 滅菌済コーティング膜 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070066646A1 (en) * | 2005-08-02 | 2007-03-22 | Genmedica Therapeutics Sl | Compounds for Inhibiting Copper-Containing Amine Oxidases and Uses Thereof |
US9808560B2 (en) * | 2013-03-01 | 2017-11-07 | University of Pittsburgh—of the Commonwealth System of Higher Education | Biodegradable, non-thrombogenic elastomeric polyurethanes |
-
2018
- 2018-05-23 CN CN201810501251.6A patent/CN108578772B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101378792A (zh) * | 2005-12-02 | 2009-03-04 | 密执安大学评议会 | 聚合物组合物、涂层和装置及其制备和使用方法 |
CN101631573A (zh) * | 2007-02-28 | 2010-01-20 | 爱尔康公司 | 涂敷的医用植入物和透镜 |
CN104208761A (zh) * | 2014-08-12 | 2014-12-17 | 西南交通大学 | 一种具有诱导催化内源性no释放功能的抗凝血材料制备方法 |
CN104673096A (zh) * | 2014-08-12 | 2015-06-03 | 西南交通大学 | 一种具有一氧化氮(no)催化活性的涂层的制备方法 |
JP2016059690A (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | 日産化学工業株式会社 | 滅菌済コーティング膜 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Carboxyl-ebselen-based layer-by-layerfilms as potential antithromboticand antimicrobial coatings;Wenyi Cai, Jianfen Wu, et al;《Biomaterials》;20110726;全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108578772A (zh) | 2018-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108578772B (zh) | 一种用于提升生物相容性的血液接触材料制备方法及血液接触材料 | |
Chantawong et al. | Silk fibroin-Pellethane® cardiovascular patches: Effect of silk fibroin concentration on vascular remodeling in rat model | |
Yin et al. | Development of mussel adhesive polypeptide mimics coating for in-situ inducing re-endothelialization of intravascular stent devices | |
Shukla et al. | Advances in cellular and tissue engineering using layer‐by‐layer assembly | |
Rujitanaroj et al. | Polysaccharide electrospun fibers with sulfated poly (fucose) promote endothelial cell migration and VEGF-mediated angiogenesis | |
Hong et al. | Synthesis, characterization, and paclitaxel release from a biodegradable, elastomeric, poly (ester urethane) urea bearing phosphorylcholine groups for reduced thrombogenicity | |
Dou et al. | PCL/sulfonated keratin mats for vascular tissue engineering scaffold with potential of catalytic nitric oxide generation | |
JP2001503299A (ja) | ジェニピンによる生物医学的材料の化学改変 | |
Nakata et al. | Preparation of keratin and chemically modified keratin hydrogels and their evaluation as cell substrate with drug releasing ability | |
JP5507566B2 (ja) | 血管壁臨時骨格(補助材)用の生分解性ブレンド | |
Kasoju et al. | Bioengineering a pre-vascularized pouch for subsequent islet transplantation using VEGF-loaded polylactide capsules | |
Li et al. | Catalytic generation of nitric oxide from poly (ε-caprolactone)/phosphobetainized keratin mats for a vascular tissue engineering scaffold | |
Shi et al. | Biomimicking polysaccharide nanofibers promote vascular phenotypes: a potential application for vascular tissue engineering | |
Le et al. | Poloxamer additive as luminal surface modification to modulate wettability and bioactivities of small-diameter polyurethane/polycaprolactone electrospun hollow tube for vascular prosthesis applications | |
Zhu et al. | Photo-initiated grafting of gelatin/N-maleic acyl-chitosan to enhance endothelial cell adhesion, proliferation and function on PLA surface | |
de Souza et al. | Polysaccharide-based tissue-engineered vascular patches | |
JPH1147258A (ja) | ゼラチンとコラーゲンとを含有する医用基材 | |
Zhou et al. | Adhesive and self-healing polyurethanes with tunable multifunctionality | |
Luo et al. | Fabrication and characterization of Chinese giant salamander skin composite collagen sponge as a high-strength rapid hemostatic material | |
Jiang et al. | Surface modification with hydrophilic and heparin-loaded coating for endothelialization and anticoagulation promotion of vascular scaffold | |
Sun et al. | Chitosan–Heparin Polyelectrolyte Multilayer-Modified Poly (vinyl alcohol) Vascular Patches based on a Decellularized Scaffold for Vascular Regeneration | |
CN102477172A (zh) | 壳聚糖-肝素纳米颗粒以及用该纳米颗粒处理的去细胞基质的生物材料 | |
Dai et al. | A novel UV-curable extravascular stent to prevent restenosis of venous grafts | |
CN115137879B (zh) | 一种抗凝血促血管修复的血液接触材料及其制备方法 | |
CN110237312A (zh) | 一种可降解的载miRNAs纳米复合涂层及其制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |