CN114796623A - 一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层及其制备方法 - Google Patents
一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114796623A CN114796623A CN202210226961.9A CN202210226961A CN114796623A CN 114796623 A CN114796623 A CN 114796623A CN 202210226961 A CN202210226961 A CN 202210226961A CN 114796623 A CN114796623 A CN 114796623A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- substrate material
- coating
- recombinant collagen
- polyphenol
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 230000002107 myocardial effect Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 78
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 54
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims abstract description 38
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims abstract description 38
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims abstract description 27
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 claims abstract description 25
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- -1 polyphenol compound Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 54
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 26
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 102000012422 Collagen Type I Human genes 0.000 claims description 3
- 108010022452 Collagen Type I Proteins 0.000 claims description 3
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical group OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 16
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 abstract description 9
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 abstract description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 8
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 abstract description 6
- 210000002889 endothelial cell Anatomy 0.000 abstract description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000012010 growth Effects 0.000 abstract description 5
- 102000010834 Extracellular Matrix Proteins Human genes 0.000 abstract description 4
- 108010037362 Extracellular Matrix Proteins Proteins 0.000 abstract description 4
- 210000002744 extracellular matrix Anatomy 0.000 abstract description 4
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 abstract description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005576 amination reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 abstract description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 27
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 21
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 21
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 18
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 14
- 239000001263 FEMA 3042 Substances 0.000 description 11
- 229940033123 tannic acid Drugs 0.000 description 11
- 229920002258 tannic acid Polymers 0.000 description 11
- LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N tannic acid Chemical compound OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N 0.000 description 11
- TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 1-O-galloyl-3,6-(R)-HHDP-beta-D-glucose Natural products OC1C(O2)COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC1C(O)C2OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N Penta-digallate-beta-D-glucose Natural products OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N 0.000 description 10
- 235000015523 tannic acid Nutrition 0.000 description 10
- 238000007112 amidation reaction Methods 0.000 description 8
- CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M ethanesulfonate Chemical compound CCS([O-])(=O)=O CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- WMBWREPUVVBILR-WIYYLYMNSA-N (-)-Epigallocatechin-3-o-gallate Chemical compound O([C@@H]1CC2=C(O)C=C(C=C2O[C@@H]1C=1C=C(O)C(O)=C(O)C=1)O)C(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 WMBWREPUVVBILR-WIYYLYMNSA-N 0.000 description 7
- WMBWREPUVVBILR-UHFFFAOYSA-N GCG Natural products C=1C(O)=C(O)C(O)=CC=1C1OC2=CC(O)=CC(O)=C2CC1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 WMBWREPUVVBILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229940030275 epigallocatechin gallate Drugs 0.000 description 7
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 6
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 description 6
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SEQKRHFRPICQDD-UHFFFAOYSA-N N-tris(hydroxymethyl)methylglycine Chemical compound OCC(CO)(CO)[NH2+]CC([O-])=O SEQKRHFRPICQDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920002463 poly(p-dioxanone) polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000000622 polydioxanone Substances 0.000 description 5
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 4
- GJMPSRSMBJLKKB-UHFFFAOYSA-N 3-methylphenylacetic acid Chemical compound CC1=CC=CC(CC(O)=O)=C1 GJMPSRSMBJLKKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CTENFNNZBMHDDG-UHFFFAOYSA-N Dopamine hydrochloride Chemical compound Cl.NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 CTENFNNZBMHDDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- 239000012304 carboxyl activating agent Substances 0.000 description 3
- 210000004413 cardiac myocyte Anatomy 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 description 3
- 229960001149 dopamine hydrochloride Drugs 0.000 description 3
- 238000012757 fluorescence staining Methods 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 210000005003 heart tissue Anatomy 0.000 description 3
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 3
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 3
- 239000007974 sodium acetate buffer Substances 0.000 description 3
- BHZOKUMUHVTPBX-UHFFFAOYSA-M sodium acetic acid acetate Chemical compound [Na+].CC(O)=O.CC([O-])=O BHZOKUMUHVTPBX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229940117957 triethanolamine hydrochloride Drugs 0.000 description 3
- WOAHJDHKFWSLKE-UHFFFAOYSA-N 1,2-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC=CC1=O WOAHJDHKFWSLKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 2
- 208000035478 Interatrial communication Diseases 0.000 description 2
- 108010039918 Polylysine Proteins 0.000 description 2
- 239000002262 Schiff base Substances 0.000 description 2
- 150000004753 Schiff bases Chemical class 0.000 description 2
- 208000001910 Ventricular Heart Septal Defects Diseases 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 208000013914 atrial heart septal defect Diseases 0.000 description 2
- 206010003664 atrial septal defect Diseases 0.000 description 2
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000003511 endothelial effect Effects 0.000 description 2
- 210000003038 endothelium Anatomy 0.000 description 2
- 230000004761 fibrosis Effects 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 108010011110 polyarginine Proteins 0.000 description 2
- 229920000656 polylysine Polymers 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- XPFJYKARVSSRHE-UHFFFAOYSA-K trisodium;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O.[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O XPFJYKARVSSRHE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 201000003130 ventricular septal defect Diseases 0.000 description 2
- FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propyliminomethylidene-ethylazanium;chloride Chemical group Cl.CCN=C=NCCCN(C)C FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000002330 Congenital Heart Defects Diseases 0.000 description 1
- 238000012270 DNA recombination Methods 0.000 description 1
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003519 biomedical and dental material Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000000861 blow drying Methods 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 208000028831 congenital heart disease Diseases 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 229920006237 degradable polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000004217 heart function Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000724 poly(L-arginine) polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
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
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/08—Materials for coatings
- A61L31/10—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
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/08—Materials for coatings
-
- 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
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/14—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
- A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
- A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L31/148—Materials at least partially resorbable by the body
-
- 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
- A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
- A61L2400/18—Modification of implant surfaces in order to improve biocompatibility, cell growth, fixation of biomolecules, e.g. plasma treatment
-
- 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
- A61L2420/02—Methods for coating medical devices
-
- 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
- A61L2420/08—Coatings comprising two or more layers
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层及其制备方法。该制备方法包括以下步骤：(1)基底材料清洗；(2)基底材料多酚预处理；(3)基底材料表面氨基化；(4)基底材料表面引入活化后的重组胶原蛋白。本发明通过多酚化合物活化基底材料并引入多氨基化合物，然后进一步经氨基放大效应在材料表面有效加载重组胶原蛋白组分，构建了一种基于重组胶原蛋白的细胞外基质仿生涂层，实现缺损部位内皮细胞和心肌细胞生长、降低炎症反应的，从而有效促进缺损心肌组织再生修复的目的。
Description
技术领域
本发明属于生物医用材料制备技术领域，具体涉及一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层及其制备方法。
背景技术
室间隔缺损(VSD)/房间隔缺损(ASD)是一种常见的结构性先天性心脏病。随着介入闭合装置和经皮导管技术的发展，心脏封堵器介入闭合治疗因风险低、手术时间短、创伤小、恢复快、并发症少等优点，已成为全球最广为接受的心脏缺损治疗手段。迄今已有不可降解金属基和全降解高分子基的心脏封堵器应用于临床。不可降解金属，永存于体内，可能会对儿童患者的后续生活造成不利影响，因而全降解封堵器是未来的趋势和前沿。
但材料植入心脏后，不可避免的会造成内皮损伤，进一步引起血脂沉积和血栓形成，同时会诱导不同程度的炎症反应。此外，材料植入部位心肌细胞的过度纤维化也不利于心脏功能的有效恢复。因此，对现有的心脏封堵器材料进行表面改性，赋予其表面一层兼具促内皮、促心肌、抗炎功效的多功能涂层，有望改善其存在的心肌缺损愈合缓慢、心肌组织过度纤维化等问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层及其制备方法，本发明通过氨基放大效应，在材料表面有效引入高活性重组胶原蛋白组分，构建细胞外基质仿生涂层，以促进该部位内皮细胞和心肌细胞的生长，降低炎症反应，有助于促进缺损心脏组织修复再生。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层的制备方法，在多酚化合物活化后的基底材料上引入多氨基化合物，然后再结合活化后的重组胶原蛋白即可。
进一步地，包括以下步骤：
(1)基底材料清洗
基底材料依次清洗、吹干后备用。
(2)基底材料多酚预处理
用缓冲溶液配制浓度为1～4mg/mL的多酚溶液，然后将清洗、干燥后的基底材料置于上述多酚溶液中，于室温下反应2～12h，用去离子水超声清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得多酚预处理的多官能团表面。
(3)基底材料表面氨基化
用缓冲溶液配制浓度为1～30mg/mL的多氨基化合物溶液，多酚修饰后的基底材料置于上述富含氨基的溶液中，于室温下反应0.5～5h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得氨基放大化的基底表面。
(4)基底材料表面引入重组胶原蛋白
用缓冲溶液配制羧基活化剂，然后用该羧基活化剂配制浓度为0.1～4mg/mL的重组胶原蛋白溶液，再将氨基化的基底材料与重组胶原蛋白溶液反应，反应8～24h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得全降解封堵器材料表面改性涂层，该材料保存在干燥环境中备用。
进一步地，多酚溶液中多酚化合物的浓度为1～4mg/mL。
进一步地，多酚化合物为含有邻苯二酚结构的化合物，包括但不限于表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、单宁酸(TA)、盐酸多巴胺，由多酚化合物修饰的基底材料表面富有酚羟基、苯环、双键、邻苯醌、氨基等多官能团。
进一步地，缓冲液为PBS缓冲液、N-三(羟甲基)甲基甘氨酸缓冲液、盐酸三乙醇胺缓冲液、Tris-HCl缓冲液等。
进一步地，氨基溶液中氨基化合物的浓度为1～30mg/mL。
进一步地，氨基化合物为携带有至少一个伯氨基团的化合物，包括但不限于聚乙烯亚胺、壳聚糖、羧甲基壳聚糖、多聚赖氨酸、多聚精氨酸、己二胺。
进一步地，缓冲液为2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)缓冲液、乙酸-乙酸钠缓冲液、柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液等。
进一步地，重组胶原蛋白溶液中重组胶原蛋白的浓度为0.1～4mg/mL。
进一步地，重组胶原蛋白为人源I型胶原蛋白，其通过羰基活化剂进行活化。
进一步地，羧基活化剂为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(EDC/NHS)体系，其中EDC和NHS浓度浓度为0.02mol/L-2mol/L。
进一步地，基底材料为可降解生物基材料。
进一步地，可降解生物基材料为可降解高分子基生物材料，包括但不限于聚乳酸(PLA)、聚对二氧环己酮(PDO)。
上述方法制备得到的全降解心脏封堵器涂层。
本发明的有益效果：
1、本发明先通过多酚溶液对基底材料进行活化，使基底材料表面富有酚羟基、苯环、双键、邻苯醌、氨基等多官能团，可产生共价交联、氢键作用、分子间静电作用力、π-π堆积等多种作用方式，便于下一步氨基基团的有效引入。
2、本发明多氨基化合物的引入是通过席夫碱反应，经氨基和酮羰基共价连接，可获得氨基官能团密度放大的材料表面，为后续重组胶原蛋白的引入提供大量的氨基反应位点。
3、重组胶原蛋白由DNA重组技术制备的生物分子材料，作为细胞外基质的主要组成成分之一，具有良好的生物相容性及生物活性，是应用于医用植介入材料表面改性的理想材料。本发明通过EDC/NHS体系活化重组胶原蛋白分子上的羧基，并与基底材料表面的氨基发生酰胺化反应，有效地在材料表面引入重组胶原蛋白，制备出均匀、连续、稳定的细胞外基质仿生涂层，从而实现促内皮、促心肌、抗炎功能，进一步提高心脏植入材料的治疗性能。
4、针对现有封堵器材料植入心脏后造成的内皮损伤、和不同程度的炎症反应，本发明通过多酚化合物活化基底材料并引入多氨基化合物，然后进一步经氨基放大效应在材料表面有效加载重组胶原蛋白组分，构建了一种基于重组胶原蛋白的细胞外基质仿生涂层，实现促进植入部位内皮细胞和心肌细胞生长、降低炎症反应的目的，有助于促进缺损心脏组织修复再生。
附图说明
图1为实施例3制得的涂层组和对照组三天的心肌细胞荧光染色图；
图2为实施例5制得的涂层组和对照组三天的内皮细胞荧光染色图；
图3为实施例3制得的涂层组和对照组的抗炎性能检测结果。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1
一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层，其是通过氨基放大和酰胺化反应而实现，制备过程如下：
(1)将可降解高分子PDO基底材料清洗吹干后备用；
(2)用缓冲溶液配制浓度为1mg/mL的盐酸多巴胺溶液，然后将清洗、干燥后的基底材料置于上述多巴胺溶液中，于室温下反应12h，用去离子水超声清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得聚多巴胺预处理的多官能团表面。
(3)用缓冲溶液配制浓度为10mg/mL多聚赖氨酸溶液，然后将聚多巴胺修饰后的基底材料与富含氨基的溶液反应，于室温下反应2h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得氨基放大化的基底表面。
(4)用2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)缓冲溶液配制浓度为0.02mol/L的EDC-NHS的混合溶液(混合溶液中EDC和NHS的浓度均为0.02mol/L)，然后用上述混合溶液配制浓度为2mg/mL的重组胶原蛋白溶液，将氨基化的基底材料与重组胶原蛋白溶液反应，于4℃下反应12h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得表面改性涂层，该材料保存干燥环境中备用。
实施例2
一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层，其是通过氨基放大和酰胺化反应而实现，制备过程如下：
(1)将聚乳酸基底材料清洗干燥后备用；
(2)用N-三(羟甲基)甲基甘氨酸缓冲溶液配制浓度为4mg/mL的EGCG溶液，然后将清洗、干燥后的基底材料置于上述EGCG溶液中，于室温下反应4h，用去离子水超声清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得聚多酚预处理的多官能团表面。
(3)用N-三(羟甲基)甲基甘氨酸缓冲溶液配制浓度为10mg/mL多聚精氨酸溶液，然后将多酚修饰后的基底材料与上述富含氨基的溶液反应，于室温下反应5h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得氨基放大化的基底表面。
(4)用乙酸-乙酸钠缓冲溶液配制浓度为1mol/L的EDC-NHS的混合溶液(混合溶液中EDC和NHS的浓度均为1mol/L)，然后用上述混合溶液配制浓度为1mg/mL的重组胶原蛋白溶液，迅速将氨基化的基底材料置于重组胶原蛋白溶液中，于37℃下反应8h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得重组胶原蛋白表面改性涂层，该材料保存在干燥环境中备用。
实施例3
一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层，其是通过氨基放大和酰胺化反应而实现，制备过程如下：
(1)将PDO基底材料清洗吹干后备用；
(2)用Tris-HCl缓冲溶液配制浓度为2mg/mL的单宁酸溶液，然后将清洗、干燥后的基底材料置于上述单宁酸溶液中，于室温下反应2h，用去离子水超声清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得聚单宁酸预处理的多官能团表面。
(3)用Tris-HCl缓冲溶液配制浓度为20mg/mL聚乙烯亚胺溶液，然后将单宁酸修饰后的基底材料与上述富含氨基的溶液反应，于室温下反应4h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得氨基放大化的基底表面。
(4)用2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)缓冲溶液配制浓度为0.04mol/L的EDC-NHS的混合溶液(混合溶液中EDC和NHS的浓度均为0.04mol/L)，然后用上述混合溶液配制浓度为1mg/mL的重组胶原蛋白溶液，迅速将氨基化的基底材料置于重组胶原蛋白溶液中，于室温下反应12h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得重组胶原蛋白加载的表面改性涂层，该材料保存在干燥环境中备用。
实施例4
一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层，其是通过氨基放大和酰胺化反应而实现，制备过程如下：
(1)将聚乳酸基底材料清洗吹干后备用；
(2)用盐酸三乙醇胺缓冲溶液配制浓度为3mg/mL的EGCG溶液，然后将清洗、干燥后的基底材料置于上述EGCG溶液中，于室温下反应8h，用去离子水超声清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得聚多巴胺预处理的多官能团表面。
(3)用盐酸三乙醇胺缓冲溶液配制浓度为5mg/mL壳聚糖溶液，然后将聚多巴胺修饰后的基底材料置于上述富含氨基的溶液中，于室温下反应5h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得氨基放大化的基底表面。
(4)用柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液配制浓度为0.05mol/L的EDC-NHS的混合溶液(混合溶液中EDC和NHS的浓度均为0.05mol/L)，然后用上述混合溶液配制浓度为0.1mg/mL的重组胶原蛋白溶液，迅速将氨基化的基底材料置于重组胶原蛋白溶液中，于室温下反应24h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得重组胶原蛋白加载的表面改性涂层，该材料保存在干燥环境中备用。
实施例5
一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层，其是通过氨基放大和酰胺化反应而实现，制备过程如下：
(1)将PDO基底材料超声清洗吹干后备用；
(2)用Tris-HCl缓冲溶液配制浓度为1mg/mL的盐酸多巴胺溶液，然后将清洗、干燥后的基底材料置于上述多巴胺溶液中，于室温下反应6h，用去离子水超声清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得聚多巴胺预处理的多官能团表面。
(3)用Tris-HCl缓冲溶液配制浓度为15mg/mL羧甲基壳聚糖溶液，然后将聚多巴胺修饰后的基底材料置于上述富含氨基的溶液中，于室温下反应2h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得氨基放大化的基底表面。
(4)用2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)缓冲溶液配制浓度为0.08mol/L的EDC-NHS的混合溶液(混合溶液中EDC和NHS的浓度均为0.08mol/L)，然后用上述混合溶液配制浓度为4mg/mL的重组胶原蛋白溶液，迅速将氨基化的基底材料置于重组胶原蛋白溶液中，于4℃下反应24h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得重组胶原蛋白加载的表面改性涂层，该材料保存在干燥环境中备用。
实施例6
一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层，其是通过氨基放大和酰胺化反应而实现，制备过程如下：
(1)将聚乳酸基底材料超声清洗吹干后备用；
(2)用N-三(羟甲基)甲基甘氨酸缓冲溶液配制浓度为2mg/mL的单宁酸溶液，然后将清洗、干燥后的基底材料置于上述单宁酸溶液中，于室温下反应4h，用去离子水超声清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得单宁酸预处理的多官能团表面。
(3)用N-三(羟甲基)甲基甘氨酸缓冲溶液配制浓度为25mg/mL聚乙烯亚胺溶液，然后将单宁酸修饰后的基底材料置于上述富含氨基的溶液中，于室温下反应1h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得氨基放大化的基底表面。
(4)用乙酸-乙酸钠缓冲溶液配制浓度为0.04mol/L的EDC-NHS的混合溶液(混合溶液中EDC和NHS的浓度均为0.04mol/L)，然后用上述混合溶液配制浓度为2mg/mL的重组胶原蛋白溶液，迅速将氨基化的基底材料置于重组胶原蛋白溶液中，于4℃下反应8h，用去离子水震摇清洗以除去吸附不牢的组分，最后在氮气条件下干燥，制得人源I型胶原蛋白加载的表面改性涂层，该材料保存在干燥环境中备用。
试验例
将实施例3和实施例5制备得到的涂层材料分别植入心肌细胞和内皮细胞中，三天后检测植入部位的生长炎症反应，结果见图1～3。图1～3中左侧附图均为不具备涂层的对照组细胞，右侧附图为植入涂层的实验组细胞。
如图1～3所示的荧光染色图可知，本发明制备得到的涂层再植入后，可促进植入部位内皮细胞和心肌细胞的生长，降低炎症反应，有助于促进缺损心脏组织修复再生。
综上，本发明通过EGCG、单宁酸与多巴胺预处理在不同基底表面引入多种官能团，再通过静电作用和席夫碱反应等在多酚表面引入大量的氨基，最后通过酰胺化反应有效加载重组胶原蛋白组分，实现了心脏封堵器表面多功能仿生涂层的制备。制备得到的涂层能够可促进植入部位内皮细胞和心肌细胞的生长，降低炎症反应，有助于促进缺损心脏组织修复再生。
虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层的制备方法，其特征在于，在多酚化合物活化后的基底材料上引入多氨基化合物，然后再结合活化后的重组胶原蛋白即可。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将基底材料置于多酚溶液中，室温反应2～12h后，得多酚修饰的基底材料；
(2)将多酚修饰的基底材料置于氨基溶液中，室温反应0.5～5h后，得氨基化的基底材料
(3)将氨基化的基底材料置于活化后的重组胶原蛋白溶液中，反应8～24h，即可制得该涂层。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述多酚溶液采用缓冲液配置而成，其中多酚化合物的浓度为1～4mg/mL。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述多酚化合物为含有邻苯二酚结构的化合物。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述氨基溶液采用缓冲液配置而成，其中氨基化合物的浓度为1～30mg/mL。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氨基化合物为携带有至少一个伯氨基团的化合物。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述重组胶原蛋白溶液中重组胶原蛋白的浓度为0.1～4mg/mL。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述重组胶原蛋白为人源I型胶原蛋白，其通过羰基活化剂进行活化。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述基底材料为可降解生物基材料。
10.权利要求1～9任一项所述方法制备得到的全降解心脏封堵器涂层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210226961.9A CN114796623B (zh) | 2022-03-08 | 2022-03-08 | 一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210226961.9A CN114796623B (zh) | 2022-03-08 | 2022-03-08 | 一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114796623A true CN114796623A (zh) | 2022-07-29 |
| CN114796623B CN114796623B (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=82528354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210226961.9A Active CN114796623B (zh) | 2022-03-08 | 2022-03-08 | 一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114796623B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116603118A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-08-18 | 四川大学 | 一种具有ecm重建功能的全降解封堵器及涂层制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101947147A (zh) * | 2010-06-23 | 2011-01-19 | 乐普（北京）医疗器械股份有限公司 | 一种生物组织材料的化学处理方法 |
| CN103785066A (zh) * | 2012-11-01 | 2014-05-14 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | I型胶原改性的多孔钛涂层及其制备方法 |
| CN103785063A (zh) * | 2012-11-01 | 2014-05-14 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | I型胶原/透明质酸改性的钛涂层及其制备方法 |
| CN111467574A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-31 | 四川大学 | 基于edc/nhs活化和重组人源胶原蛋白修饰的生物瓣膜材料及其制备方法 |
| CN111569160A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-08-25 | 四川大学 | 基于重组人源胶原蛋白的多功能支架涂层及其制备方法 |
-
2022
- 2022-03-08 CN CN202210226961.9A patent/CN114796623B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101947147A (zh) * | 2010-06-23 | 2011-01-19 | 乐普（北京）医疗器械股份有限公司 | 一种生物组织材料的化学处理方法 |
| CN103785066A (zh) * | 2012-11-01 | 2014-05-14 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | I型胶原改性的多孔钛涂层及其制备方法 |
| CN103785063A (zh) * | 2012-11-01 | 2014-05-14 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | I型胶原/透明质酸改性的钛涂层及其制备方法 |
| CN111467574A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-31 | 四川大学 | 基于edc/nhs活化和重组人源胶原蛋白修饰的生物瓣膜材料及其制备方法 |
| CN111569160A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-08-25 | 四川大学 | 基于重组人源胶原蛋白的多功能支架涂层及其制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116603118A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-08-18 | 四川大学 | 一种具有ecm重建功能的全降解封堵器及涂层制备方法 |
| CN116603118B (zh) * | 2023-07-19 | 2023-09-19 | 四川大学 | 一种具有ecm重建功能的全降解封堵器及涂层制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114796623B (zh) | 2023-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210260134A1 (en) | Compositions and Methods for Tissue Repair with Extracellular Matrices | |
| CN108815552B (zh) | 一种多药物可控装载及长效缓释的生物医用涂层材料及其制备方法 | |
| JP2019038833A (ja) | 心臓治療のための組成物及び方法 | |
| US20070254005A1 (en) | Implantable Tissue Compositions and Method | |
| WO2013009595A9 (en) | Injectable cns-derived ecm for tissue reconstruction | |
| CN114796623B (zh) | 一种促心肌组织修复的全降解心脏封堵器涂层及其制备方法 | |
| Chen et al. | An injectable, wound-adapting, self-healing hydrogel for fibroblast growth factor 2 delivery system in tissue repair applications | |
| JP2001502720A (ja) | 心筋移植片構成物 | |
| CN115025294B (zh) | 一种可降解封堵器的促内皮化表面改性方法及其制备的改性可降解封堵器 | |
| CN102228695A (zh) | 一种碱性成纤维细胞生长因子缓释载体的制备方法 | |
| CN104028434B (zh) | 一种在钛表面构建层粘连蛋白/肝素/SDF-1α抗凝及诱导内皮化多功能层的方法 | |
| CN113274552A (zh) | 缓释抗菌型脱细胞基质生物材料及其制备方法 | |
| CN114748707A (zh) | 一种可降解封堵器抗凝血及快速内皮化涂层及其制备方法 | |
| Jiang et al. | Injectable hydrogel with dual-sensitive behavior for targeted delivery of oncostatin M to improve cardiac restoration after myocardial infarction | |
| Hsieh et al. | Comparison of plasma and chemical modifications of poly-L-lactide-co-caprolactone scaffolds for heparin conjugation | |
| CN101502696A (zh) | 一种携载基因和/或药物的医疗器械及其制备方法 | |
| CN116603118B (zh) | 一种具有ecm重建功能的全降解封堵器及涂层制备方法 | |
| CN112826983A (zh) | 一种心脏脱细胞基质修饰仿生膜及其制备和应用 | |
| CN109364297A (zh) | 具有生物活性的明胶-聚乳酸胶束载药涂层的制备方法及其产品和应用 | |
| CN114632195B (zh) | 一种抗凝促心肌组织修复的可降解封堵器及其制备方法 | |
| CN117797329A (zh) | 一种负载聚单宁酸涂层的抗菌钛钉及其制备方法 | |
| CN114652366B (zh) | 一种心脏封堵器用可降解复合膜及其制备方法和应用 | |
| CN115845124B (zh) | 一种水凝胶敷料及其制备方法与应用 | |
| Badylak | Naturally occurring scaffold materials | |
| CN116549739A (zh) | 一种兼具抗感染和抗钙化功能的生物组织补片及其制备方法 |
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 | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231219 Address after: 201612 floor 1 and 5, building 41, No. 258, Xinzhuan Road, Songjiang hi tech park, Shanghai Caohejing Development Zone, Songjiang District, Shanghai Patentee after: SHANGHAI SHAPE MEMORY ALLOY Co.,Ltd. Address before: 610065, No. 24, south section of Ring Road, Sichuan, Chengdu Patentee before: SICHUAN University |
|
| TR01 | Transfer of patent right |