类金刚石薄膜血液相容性的研究

来源 :四川大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:ckxworkman
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物材料的血液相容性机制和用表面界面性能表征、评价生物材料的血液相容性,是生物材料研究的前沿课题。 本论文以类金刚石薄膜(Diamond like carbon film,DLC)为材料样本,用金刚石薄膜(Diamond film,DF)、石墨作参比材料,采用放射性同位素125I标记技术,研究了白蛋白(Albumin,Alb)、纤维蛋白原(Fibrinogen,Fg)、免疫球蛋白(Immunoglobin,IgG)3种血浆蛋白在3种材料表面单一蛋白的吸附动力学、等温吸附和二元蛋白的竞争吸附,并依据透射红外光谱辨析吸附蛋白与材料间有无氢键作用:通过扫描电子显微镜(SEM),观察、分析了3种材料表面血小板的黏附量和黏附血小板的变形度;利用X光电子能措(XPS),分析了各种DLC试样的碳相组成;借助标准液体在材料表面的平衡接触角,测定了不同碳相组成DLC的表面能量参数。在此基础上,运用灰色系统理论中的T型关联度分析法,探讨了碳相成分对DLC蛋白吸附特性和血小板黏附特性的影响、表面(界面)能量在DLC血小板黏附中的作用和碳相成分影响DLC血液相容性的能量机制。最后,通过DLC、DF、石墨、低温各向同性碳(Low temperature isotropic carbon,LTIC)、含硅碳膜(Si:DLC)、碳化硅(SiC)6种有代表性生物碳素材料体外动态凝血时间(Kinetic clotting time,tk)、溶血率(Hemolysis,α)、血小板消耗率(Platelet consumption,η)三个血液相容性指标实际检测结果和表面能量参数测定数据基础上的T型关联度分析,检验了用表面(界面)能量表征、评价生物碳素材料血液相容性的可行性。结果表明: (1) 由于存在氢键相互作用,DLC对Alb的吸附量明显高于DF,而DF对Fg、IgG,石墨对Fg都表现出了更高的吸附活性;DLC对三种血浆蛋白的吸附是非特异性的,DF则优先吸附Fg、IgG,石墨优先吸附Fg。 (2) 在DLC的5种碳相成分中,类金刚石碳相具有增进Alb吸附、抑制Fg、IgG吸附的双重功效,其对DLC蛋白吸附的影响远大于其它碳相成分;随着类金刚石碳相的减少和其他杂质碳相的相应增加,DLC对Alb的吸附能力下降,对Fg、IgG的吸附活性增强,蛋白吸附特性也由对3种蛋白的非特异性吸附逐渐转变为优先吸附Fg、IgG。 (3)蛋白吸附介导的血小板薪附与变形,是生物碳素材料的主要凝血机制。 (4)由于具有优化DLC蛋白吸附特性的作用,类金刚石碳相的增加会抑制血小板的薪附和变形,纯类金刚石相DLC甚至不勃附血小板;而C一H相和C一O相则会促进薪附血小板的变形,从而对DLC的血液相容性产生负面影响。可采用对类金刚石碳相提出含量保证要求、对C一H、C一O杂质碳相进行含量限定的形式设立标准,对DLC进行血液相容性评价。 (5)生物碳素材料的血液相容性取决于其表面的亲水性和有限润湿的平衡,存在一个以临界表面张力为指标的血液相容性区域。可用临界表面张力表征和评价生物碳素的血液相容性。 从而揭示了DLC等生物碳素材料的凝血机制、血液相容性原理和表面因素 (表面成分和表面能量)对血液相容性的影响规律,找到了用表面界面性能表征、评价DLC和其他生物碳素材料血液相容性的途径和方法,并通过了可行性检验。为DLC面向人工机械心脏瓣膜(AMHV)涂层材料的研制、开发和应用奠定了坚实的理论基础。 由此可见,本论文基于蛋白吸附(分子水平)、血小板猫附(细胞层次)和血液相容性指标(宏观方面)不同层次,从特性表现、碳相成分的影响屯表面(界面)能量的作用不同方面,及以DLC为核心、兼顾其他碳素材料的全方位研究,是成功和卓有成效的。关键词:类金刚石薄膜血液相容性 血桨蛋白吸附血小板猫附表面界面性能人工机械心脏瓣膜灰色关联分析
其他文献
研究背景组织工程是应用细胞生物学和工程学原理,对病损组织结构和功能的修复与重建进行研究开发的一门新兴学科。20世纪80年代组织工程开始应用于医学领域的研究,到目前已经
<正>阿尔茨海默病(AD)是老年期痴呆最常见的类型,约占老年期痴呆的50%~75%。临床上主要表现为记忆和认知功能障碍、抽象思维和计算力损害、人格及行为改变等。据统计,全世界
<正>近日,J.D.Power发布的2018中国消费者新能源汽车购买意向调查显示,在节能环保理念的普及和一系列优惠政策的推波助澜下,中国消费者对新能源汽车的热情得到了彻底释放,对
组织工程支架材料是当前的热点研究方向,尤其是采用静电纺丝技术制备的纤维膜在组织工程领域得到广泛的应用。本学位论文以可生物降解的L-聚乳酸(PLLA)为研究对象,采用共聚、
本文着重阐述了中国特色社会主义新时代下,生态文化的内涵和思想政治教育人才具备生态文化素养的意义。
沙障能够有效的起到固定流动沙丘、减弱风沙危害的作用,是治沙工程中的重要手段,沙障的规格、材料以及形状不同,其防风固沙效益也有所不同。本研究以阿拉善左旗巴彦浩特市巴润别立镇为研究区,于2017-2018年期间,利用麦草和聚乳酸纤维(PLA)两种材料,总共布设6种不同类型、规格的沙障,其中包括:1m×1m麦草沙障、1.5m×1.5m麦草沙障、1m×1m麦草PLA混合沙障、1.5m×1.5m麦草PLA混
湖南龙琅(涟源市龙塘镇—新化县琅塘镇)高速公路安平隧道地质构造复杂,施工中屡次出现岩溶突水。为保障隧道的安全,文中对该隧道衬砌水压力分布进行分析。结果表明,隧道衬砌
由于创伤、疾病等原因,常常导致关节软骨的缺损,易发展为骨性关节炎(osteoarthritis OA),给患者带来巨大的痛苦。关节软骨无血液供应,加之软骨细胞为分裂、增殖和代谢不活跃的稳
本文研究了基于PentiumPC和100Mbps交换工以太网的机群系统的MPI并行计算环境的通信及并行计算性能,并将其模型化。并且通过对典型应用实例的测试,分析了通信性能对并行计算性能的影响。
主动消息通信能有效地减少通信开锁,提高系统响应性能,因而受到人们广泛关注。如何设计通信机制,同步机制等是设计主动消息通信一个关键性问题。本文以J-Machine多处理机为研究对象,分析了