类金刚石薄膜成分变化对蛋白吸附的影响

采用全方位离子注入离子束增强沉积工艺制备类金刚石薄膜 (DL C) ,再将 DL C进行有氧和低压氩气保护条件下的热处理 ,分别得到富石墨相 DL C和富金刚石相 DL C。通过 X光电子能谱分析了三种 DL C的碳相组成 ,用放射性同位素 1 2 5I标记法 ,测定了恒温条件下人血白蛋白 (HSA)、纤维蛋白原 (HFG)和免疫球蛋白 (Ig G)在 3种 DL C材料表面的吸附量。结果 ,经两种不同的热处理工艺 ,DL C中石墨相和金刚石相分别增加了一倍左右 ;随着石墨、金刚石等杂质相的增加 ,DL C对 HSA的吸附能力下降 ,对 HFG和 Ig G的吸附能力显著提高 ,同时蛋白吸附特性也由原来对 3种蛋白的非特异性吸附 ,转变为对 HFG和 Ig G的优先吸附。这一结果表明 ,石墨和金刚石等杂质相将严重影响 DL C的蛋白吸附性能 ,并进而对 DL C的血液相容性产生负面影响。文中还对石墨和金刚石相的转化生成机理进行了探讨     

类金刚石薄膜蛋白吸附与碳相成分关系的定量分析研究

运用灰色系统理论中的 T型关联度分析方法 ,对类金刚石 (DL C)薄膜、富石墨相 DL C薄膜和富金刚石相 DL C薄膜三种 DL C薄膜进行了碳相成分对其白蛋白 (HSA)、纤维蛋白原 (HFG)、免疫球蛋白 (Ig G)三种血浆蛋白吸附量影响的定量分析研究。合理地解释了三种材料蛋白吸附量随碳相成分变化的实验结果 ,并得出如下重要的分析结论 :(1)石墨和 C- H相对 HSA的吸附影响较大 ,随着二者的增加 ,HSA的吸附量下降 ;(2 )与 HFG吸附有较强关联的碳相成分是 DL C相和 C- O相 ,前者呈负相关 ,后者为正相关 ;(3)各碳相成分对 Ig G的吸附均有性质不尽相同的影响 ,但程度有限 ,且彼此间相差不大 ;(4 ) DL C碳相具有增强 HSA吸附、抑制 HFG、Ig G吸附的双重功效 ,其对 DL C薄膜血液相容性的影响远较其它碳相成分更为重要。     

氮掺杂类金刚石薄膜的制备及生物相容性研究

目的利用等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)技术,在钛合金表面制备含氮类金刚石薄膜(DLC∶N),并对其生物相容性进行研究。方法采用扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱仪、接触角测量仪、拉曼光谱仪对样品的表面形貌特征、组成元素和表面润湿性进行表征;利用MTT比色法、荧光染色法进行生物学行为的评价。结果成骨细胞在掺氮类金刚石薄膜(DLC∶N)表面不论是增殖黏附状态还是细胞数量都优于其他实验组(0.05)。结论在DLC中加入氮元素,能够提升其生物相容性,促进成骨细胞黏附和增殖。     

生物碳素材料表面界面特性与血液相容性的关系的研究

利用等离子体浸没离子注入-离子束增强沉积技术在Ti6A14V表面制备类金刚石薄膜：利用微波等离子体化学气相沉积法在单晶硅片表面上制备金刚石薄膜，并选择抛光石墨进行对比。分别对这三种碳素材料进行表面界面特性表征和血液相容性评价。结果发现，色散极性比是决定生物碳素材料抗凝血性能好坏的主要参数，表面粗糙度是影响生物碳素材料表面血小板粘附和聚集的主要因素。     

生物碳素材料表面界面特性与血液相容性的关系的研究

利用等离子体浸没离子注入--离子束增强沉积技术在Ti6A14V表面制备类金刚石薄膜：利用微波等离子体化学气相沉积法在单晶硅片表面上制备金刚石薄膜，并选择抛光石墨进行对比。分别对这三种碳素材料进行表面界面特性表征和血液相容性评价。结果发现，色散极性比是决定生物碳素材料抗凝血性能好坏的主要参数，表面粗糙度是影响生物碳素材料表面血小板粘附和聚集的主要因素。     

碳素材料表面吸附蛋白的红外光谱分析

为探讨类金刚石薄膜（DLC）、金刚石薄膜（DF）和石墨不同血浆蛋白吸附特性的内在原因，对人血白蛋白（HSA）和纤维蛋白原（HFG）在三种碳素材料表面吸附前后进行了红外光谱分析。结果显示：通过氨基，在HSA与DLC、HFG与DF、HFG与石墨之间形成了氢键，从而有力地支持并合理地解释了DLC具有较高的HSA吸附活性、DF和石墨则优先吸附HFG的前期研究结论。     

氧化钛薄膜的血液相容性机理探讨

考究了影响氧化钛薄膜血液相容性的因素,提出了血液相容性机理的看法,认为血液相容性是表面能和功函数共同作用的结果。表面能决定蛋白质吸附,而功能函决定蛋白质的分解,并给出了一个表面能区域,指出一个良好血液相容性材料,不仅要有合 表面能,还要有较小的功函数。     

碳相成分对DLC薄膜血液相容性影响的能量机制

以6个不同工艺条件制备的DL C薄膜为样本,在前期碳相成分与表面能量参数测定、碳相成分和表面能量参数与血小板黏附特性关联分析的基础上,用T型关联度法,进一步对碳相成分和表面能量参数进行了灰色关联分析。结果显示:(1)在6个表面能量参数中,临界表面张力与碳相成分的整体关联最大,其次为表面张力的色散分量,其它则关联较小;(2 ) DL C碳相与临界表面张力和表面张力的色散分量有较大的负关联度(- 0 .5 7,- 0 .33) ,而与亲水性的其它表面能量参数的关联度均为小于0 .2 0的正值;(3) C- H碳相和C- O碳相与临界表面张力呈较大的正相关(0 .4 8,0 .2 5 )。据此得出分析结论:(1) DL C碳相主导DL C薄膜的血液相容性,其作用机制是对表面润湿性的强抑制和亲水性的有限增强;(2 ) C- H碳相和C- O碳相促使血小板变形的能量机制是增大DL C薄膜的临界表面张力;(3)评价DL C薄膜的血液相容性,既可用临界表面张力作指标设立标准,也可以对DL C碳相的含量要求、辅以对C- H碳相和C- O碳相的含量限定设立标准。本研究为用表面性质表征DL C薄膜的血液相容性提供了理论依据。     

生物材料表面血浆蛋白的吸附

本综述了生物材料和血液接触后，血浆蛋白在材料表面的吸附行为和吸附机理，材料表面的特性对血浆蛋白吸附的影响因素，吸附蛋白对血小板的作用，材料表面改性对血浆蛋白吸附的影响和血液相容性的改善。     

生物碳素材料表面血小板黏附的实验研究

为了解生物碳素材料的凝血机制 ,将新鲜抗凝人血离心分离为富血小板血浆 ,在 37℃恒温条件下 ,对类金刚石薄膜 (DL C)、金刚石薄膜和石墨三种碳素材料进行了血小板黏附实验 ,通过扫描电镜对黏附于材料表面的血小板进行形态观察和计数分析 ,用形态指数描述血小板的变形程度。结果显示 ,DL C表面无血小板黏附 ,而金刚石薄膜和石墨表面均黏附有为数不少、呈 ～ 型重度变形的血小板。血小板的黏附量石墨最多 ,而形态指数则金刚石薄膜更大。经与前期研究和文献报道的对比分析 ,得出三个主要结论 :(1)蛋白吸附介导的血小板黏附、变形和聚集是生物碳素材料的主要凝血机制 ;(2 )评价生物碳素材料的血液相容性 ,血小板变形度比血小板消耗率更有价值 ;(3) DL C的纯度越高 ,血液相容性越好。这些结论对改进和设计新型碳素人工心瓣材料具有重要指导意义     

DLC血小板黏附特性与其表面能量的灰色关联分析

以不同工艺条件制备的 DL C材料为样本 ,进行了血小板黏附实验 ,测定了乙醇、水和不同组分比乙醇 /水溶液在各样本表面的平衡接触角 ,由此计算出表面张力、临界表面张力、界面张力、粘黏功 4个表面能量参数及表面张力的色散和极性分量 ,通过 T型关联度计算 ,分析了各参数对血小板黏附量和形态指数的影响。结果显示 :(1) 4个表面能量参数均与血小板的黏附量呈正相关 ,而形态指数则与表面张力、、界面张力和黏附功呈负相关 ;(2 )血小板的黏附量和形态指数与表面张力色散、极性分量的关联度异号 ,极性分量对血小板的黏附有利 ,而色散分量则于血小板的变形多功 ;(3)临界表面张力与血小板的黏附量和形态指数均有较大的正关联度 ;(4)表面张力极性分量对血小板黏附量和形态指数的影响与表面张力、界面张力和黏附功步调一致。由此得出 2个重要结论 :(1)血小板在 DL C表面的黏附特性与其表面界面性能密切相关 ,DL C的血液相容性取决于其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 ;(2 )血小板在 DL C表面的黏附和变形具有不同的能量机制 :亲水性的表面有利于血小板黏附 ,而黏附血小板的变形则要借助于表面的疏水作用。     

类金刚石薄膜的碳相成分对其血小板黏附特性的影响

对不同工艺和条件制备的 7个类金刚石薄膜 (Diamondlikecarbon ,DLC)试样 ,经X光电子能谱 (XPS)碳相成分分析后 ,分别进行了血小板黏附实验、黏附血小板的形貌观察、分类计数和形态指数计算 ,并通过灰色关联分析 ,研究了碳相成分对血小板黏附量、黏附血小板的形态指数的影响。结果显示 :来自全方位离子注入离子束增强沉积工艺的DLC ,其血小板黏附量和形态指数明显小于等离子体化学气相沉积工艺制备的样品 ;在DLC的 5种碳相成分中 ,DLC碳相与血小板黏附量和形态指数的 (负 )关联度远大于其它碳相成分 ,除此之外只有C H和C O碳相与血小板形态指数的 (正 )关联度较大。表明 :(1)DLC碳相对血小板黏附的影响远较其它碳相成分为大 ,增加DLC碳相的含量是优化DLC血液相容性的关键所在 ;(2 )C H和C O碳相对黏附血小板的变形有促进作用 ,须从工艺上抑制其产生或尽可能降低其含量 ;(3)采用全方位离子注入离子束增强沉积工艺有助于改善DLC的血液相容性。这些结论对设计与改进DLC的制备工艺具有重要的指导意义。     

用表面界面性能评价生物碳素材料血液相容性的可行性研究

以类金刚石薄膜(DLC)、含硅DLC、石墨、金刚石薄膜(DF)、低温各向同性碳(LTIC)和碳化硅为材料样本,用T型关联度法对其动态凝血时间、血小板消耗率、溶血率和表面能量参数等数据进行了灰色关联分析。结果显示:(1)动态凝血时间与亲水性的表面能量参数呈正相关,与临界表面张力呈负相关,其中与界面张力的关联度最大(0.63),其次为临界表面张力(-0.43);(2)与动态凝血时间的情形刚好相反,溶血率与亲水性的表面能量参数呈负相关,而与临界表面张力呈正相关,对溶血率影响较大的仍然是界面张力(-0.43)和临界表面张力(0.29);(3)与血小板消耗率关联最大的是临界表面张力(0.68),其次为表面张力(0.32);(4)动态凝血时间与血小板消耗率、溶血率之间有较大的负关联度。结果表明:动态凝血时间取决于其表面亲水性和有限润湿的平衡,血小板消耗的基础是材料表面良好的润湿与亲水性,而材料表面的疏水作用和充分的润湿则成为溶血的推动力量;动态凝血时间与溶血率和血小板消耗率之间具有“跷跷板效应”,因而可等效地用动态凝血时间评价生物碳素材料的血液相容性。证实:以血浆蛋白吸附为先导的血小板黏附、变形而致血栓形成,是生物碳素材料的主要凝血机制;可以临界表面张力为指标评价其血液相容性。本研究为用表面界面性能评价生物碳素材料的血液相容性提供了理论依据。     

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。     

p66ShcA蛋白与机体衰老关系

p66ShcA蛋白是哺乳动物原癌基因Shc家族成员中的一员,除具有该家族特有的保守结构域(PTB和SH2)外,在N端具有特有的CH2结构域。当细胞在外界压力(H2O2、UV)刺激条件下,p66ShcA蛋白CH2结构域中36位的苏氨酸磷酸化,参与p53介导的凋亡信号通路,促进细胞凋亡。近年的研究阐明了氧应激引起的细胞凋亡和机体衰老之间的关系,因此,p66ShcA蛋白是联系细胞凋亡和衰老的交汇点。目前通过对p66ShcA蛋白转录方式的研究发现,p66ShcA蛋白启动子甲基化和p66ShcA蛋白的表达有负调控作用,所以对p66ShcA蛋白表达的调控,为延缓机体衰老及治疗由衰老引起的各种疾病带来新的思路。     

不同粒径活性炭对中,小分子物质吸附平衡的差异与分析

本文研究了不同粒径活性炭对中、小分子物质吸附平衡的差异，结果表明，粒径对小分子物质吸附平衡的影响较小，而对中分子物质影响较大。据此结果建议，在保证血液相容性的前提下，对同一种活性炭，宜选用孔道发达的小颗粒炭进行血液灌流。