聚对苯二甲酸乙二醇酯表面接枝改性及其血液相容性的研究进展

背景：聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种具有优良的力学性能、化学惰性的聚酯材料,但由于聚合材料的血液相容性不高,因此需对其表面进行修饰,改善其血液相容性。 目的：结合凝血机制简要介绍聚对苯二甲酸乙二醇酯材料表面接枝改性方法及其改性后的血液相容性。 方法：检索1990/2009 PubMed、SDOS及CNKI数据库有关凝血发生机制、抗凝血药物的种类和其对凝血发生的影响以及聚对苯二甲酸乙二醇酯材料本体性质、材料表面接枝的方法及其血液相容性评价等方面的文献。 结果与结论：目前聚对苯二甲酸乙二醇酯表面接枝改性的方法局限性在于表面接枝的分子只能改变材料某种特性,而生物材料在人体内所处环境极为复杂,通过单一的改变材料某些性质很难使材料血液相容性得到根本性的改善。因此从仿生学角度通过接枝特殊分子诱导具有生理活性的血管内皮细胞黏附和生长,构建一种类似于天然血管壁模式的材料表面势必成为未来提高生物材料血液相容性的重要方向。     

组织工程材料表面改性方法研究：聚合物表面基团转变和生物活性分子的固定

文章从细胞相容性聚合物表面基团的转变、表面生物活性分子的固定等几个方面论述了组织工程材料的表面改性及其与细胞相容性的关系。 关键词：表面改性；表面基团的转变；表面生物活性分子的固定；组织工程材料；组织相容性材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.03.042     

肝素化纳米材料P(LLA-CL)的制备及其表征和抗凝血性特征

目的：采用等离子体技术引发表面接枝肝素方法，使纳米材料P（LLA-CL）表面肝素化，以提高材料的抗凝血性。 方法：制备静电纺高聚物P(LLA-CL)纳米纤维，采用等离子体技术引发纳米材料P(LLA-CL)表面肝素化，对其表面进行改性，并测试其力学性能，同时对肝素化材料进行了接触角测试观察其表面亲水性，傅里叶全反射红外光谱分析进行表面分析，扫描电镜观察纤维形态，EDS能谱对表面元素组成进行表征，血液相容性实验评价肝素化P（LLA-CL）材料表面的血液相容性。 结果：采用等离子体技术能够成功将肝素接枝到P(LLA-CL)表面。等离子体处理后P(LLA-CL)材料表面接触角显著减小，亲水性增强；等离子引发肝素化后，材料仍能保持良好的机械力学性能；红外光谱、扫描电镜和EDS结果表明等离子体引发肝素成功接枝到P(LLA-CL)表面；血液相容性实验显示肝素化材料复钙时间全血凝血时间明显延长。 结论：材料在等离子体肝素化改性处理后抗凝血性能改善，血液相容性提高。     

血管支架材料表面改性与血管内膜的增生

目的：评价血管材料改性后对血管内皮增生的影响和应用前景。 方法：以“血管支架材料,表面改性,内皮增生,再狭窄,生物相容性”为中文关键词,以“biological vascular scaffold;surface modification; tunica intimal hyperplasia;restenosis;biocompatibility” 为英文关键词,采用计算机检索2008-01/2010-04相关文章。纳入有关与血管支架材料,血管支架材料改性相关的文章,排除重复研究或Meta分析类文章,以30篇为重点分析,讨论血管支架材料改性对血管内皮增生、再狭窄的影响。 结果：支架植入后血管内膜的增生和再狭窄严重影响了其远期疗效,大量的动物实验和临床分析表明,血管支架材料表面改性及载药复合支架能比裸体支架能更有效解决局部慢性炎症反应、内皮功能障碍、抗凝血等问题,显示出良好的安全性和降低冠状动脉再狭窄的有效性。可降解血管组织工程支架的发展将成为新的里程碑,内皮细胞是血管组织工程中最重要的种子细胞,通过种子细胞在体外种植于生物可吸收材料的血管支架上,达到修复创伤、病变和重建功能的目的。 结论：血管支架材料表面改性是目前解决支架植入后抑制内膜增生,防止血栓形成和再狭窄等问题有效方法之一。血管组织工程支架发展前景广阔。 关键词：血管支架材料;表面改性;内皮增生;再狭窄;生物相容性 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.25.040     

MC3T3-E1细胞在改性聚（DL-乳酸）表面的黏附性能*★

背景：聚乳酸是经FDA批准可进入人体的生物可降解材料，因其表面疏水性强，与细胞亲和力差，所显示的生物相容性较差。 目的：观察MC3T3-E1成骨前体细胞在马来酸酐改性聚乳酸和丁二胺改性聚乳酸表面的黏附情况，评价改性聚乳酸的细胞相容性，并与聚（DL-乳酸）对比。 设计、时间及地点：对比实验，于2007-06在重庆大学生物工程学院生物材料与仿生工程研究中心完成。 材料：聚（DL-乳酸）、马来酸酐改性聚乳酸和丁二胺改性聚乳酸为自制；MC3T3-E1细胞株购自上海细胞生物研究所。 方法：采用体外培养细胞的方法，将MC3T3-E1细胞直接接种到聚（DL-乳酸）、马来酸酐改性聚乳酸和丁二胺改性聚乳酸材料上。 主要观察指标：通过细胞形态、细胞增殖、细胞周期、细胞黏附检测比较不同基底材料对MC3T3-E1成骨前体细胞的影响。 结果：MC3T3-E1成骨前体细胞在马来酸酐及丁二胺改性聚乳酸膜上的增殖速率和黏附力大于聚（DL-乳酸）(P < 0.05)；细胞周期测定显示马来酸酐及丁二胺改性聚乳酸膜能促进MC3T3-E1成骨前体细胞从G0期向S期和G2/M期过渡，细胞形态也较为成熟。 结论：马来酸酐改性的聚乳酸和丁二胺改性的聚乳酸能促进MC3T3-E1成骨前体细胞黏附、增殖，并促进其更迅速地从成骨前体细胞向成骨细胞分化，具有比聚乳酸更好的细胞相容性。     

小口径人工血管表面的改性☆

当人工血管移植体内后，材料表面会吸附γ-球蛋白或纤维蛋白原，易于使血液中细胞成分如血小板黏附于表面，血小板一旦被吸附，可以变成扁平状而被激活，从而导致血小板不可逆聚集而产生血栓。在大于 6 mm口径人工血管移植中，有较高的血管通畅率，而在小口径人工血管（< 6 mm）移植中，由于低血流量状态，易形成血栓。因此有必要对小口径人工血管进行表面改性，增加血液相容性，主要改性方法有改变人工血管材料表面结构，增加人工血管表面内皮细胞黏附及人工血管材料表面的接技改性等。     

改性纤维素材料的细胞相容性评价*☆

背景：对天然材料纤维素进行化学稳定性和生物相容性改性后的材料既保留了纤维素固有的优良特性,又有了新的性能。 目的：根据细胞相容性评价的试验方法，对自制的一种改性纤维素医用材料进行细胞相容性评价，保证其作为生物材料使用的安全性。 设计：观察对比实验。 单位：北京理工大学材料科学与工程学院高分子系。 材料：该实验于2003-03/2004-06在北京理工大学材料科学与工程学院完成。改性纤维素材料由北京理工大学采用化学方法制备，该材料呈白色颗粒状，无味，无挥发性，密度约1.2 g/cm3，pH 6~7。细胞毒性实验所用L-929细胞由军事医学科学院培养。溶血实验所用血取自购自军事医学科学院动物房的10只成年雄性新西兰兔。 方法：按照GB/ T16175- 1996 标准,采用细胞生长抑制法(MTT比色法)测定改性纤维素材料对L-929小鼠细胞的细胞毒性。按照GB/T14233.2-1993标准，通过对材料与血红细胞在体外接触过程中，所致红细胞溶解和血红蛋白游离程度的测定，评价材料的体外溶血性。 主要观察指标：细胞毒性试验和体外溶血试验结果。 结果：细胞毒性试验：改性纤维素材料对L-929细胞无明显毒性作用，毒性评价为0级或1级。体外溶血试验结果：改性纤维素材料对血液的溶血率为1.5％，小于国家规定的5％，属于无溶血反应。 结论：改性的纤维素材料无明显细胞毒性，且细胞相容性较好。     

硅橡胶的生物医学改性与回收利用★

摘要：硅橡胶是一类以聚硅氧烷为主链，具有优异的耐热性、耐寒性和电绝缘性，在生物医用领域应用广泛的医用高分子材料。但硅橡胶分子极性低，疏水性强，物理性能较差，在临床应用上存在很多缺陷。文章主要从硅橡胶的共混、矿物粉尘改性、纳米改性等物理性能改性方面以及等离子表面改性、接枝改性、表面涂层改性等生物相容性方面进行了综述，并比较了各种方法之间的优劣，并对硅橡胶制品的回收利用也做了简要叙述，最后对硅橡胶的发展提出了合理的展望。     

低温等离子体肝素化改性后小肠黏膜下层的血液相容性及其构建小口径血管的可行性*★

背景：栓塞是小口径血管植入后失败的主要原因，目前常常对血管支架材料进行抗凝改性，以期提高其血液相容性，从而提高血管的有效通畅性。 目的：观察低温等离子体肝素化改性后的内植物修复材料小肠黏膜下层的血液相容性，并探讨其体内构建小口径血管的可行性。 设计：单一样本实验。 单位：上海交通大学附属第六人民医院骨科、上海市四肢显微外科研究所。 材料：实验于2006-01/10在上海市四肢显微外科研究所实验室进行。小肠黏膜下层来自农场猪。 方法：①改性：将猪小肠黏膜下层用氩等离子体处理器照射处理，氩气流量20 mL/min，照射时间分别为0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 s，接着浸入肝素钠溶液24 h。②体内抗凝血实验：将20条狗分为2组，分别植入经过改性或未改性的小肠黏膜下层缝合成的3 mm口径血管支架，与股动脉直接吻合，观察6周。 主要观察指标：①血液相容性检测：通过扫描电镜观测表面形态，并通过液滴接触角、凝血时间及血小板黏附实验检测小肠黏膜下层改性前后的抗凝性。②体内抗凝血：通过彩色多普勒和组织学检测，评价血管支架直接在体内循环血流下的长期通畅性和形成血管的可行性。 结果：①改性小肠黏膜下层膜表面呈现出均匀的微结构改变，随着等离子体照射时间增加，表面液滴接触角降低；改性后凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间和凝血酶时间延长；血小板黏附减少。②植入体内后未改性小肠黏膜下层血管支架3 d内栓塞，改性组在6周内仍保持通畅，管腔内表面有完整内皮细胞覆盖。 结论：经低温等离子体肝素化改性后小肠黏膜下层的亲水性、抗凝性有明显提高。     

钛及钛合金表面生物活性改性及效果评价

背景：钛及钛合金是常用的医用生物材料,其具有良好的生物相容性,但其缺乏骨诱导的能力,其与骨组织之间只是一种机械性的接触。 目的：概述钛及其合金表面生物活性改性的方法及对于改性后效果评价的方法,为临床应用提供参考。 方法：应用计算机检索PubMed数据库,CNKI数据库中关于钛及钛合金表面生物活性改性的文章,英文检索词为“titanium,titanium alloy,coating,bioactivity,bone”,限定文献语言种类为“English”,中文检索词为“钛,钛合金,涂层,活性改性,骨组织”,限定文献语言种类为中文。 结果与结论：在表面生物活性改性的方法中,主要有等离子体喷涂法、微弧氧化法、溶胶-凝胶法及生物仿生法等。钛及钛合金表面的活性涂层已经从单一涂层发展到复合涂层、梯度涂层、纳米梯度涂层,同时多种改性技术的联合运用,也让钛及其合金表面的涂层性能更加完善。对于改性后的效果研究,主要以模拟体液浸泡、成骨细胞培养,亲骨荧光素染色及放射影像学观察为主。对钛及钛合金进行表面生物活性改性是个复杂的工程,既要考虑改性后涂层骨诱导的能力,同时也需要兼顾涂层与基体结合强度的问题。只有对涂层组层进一步研究并利用多种技术对钛及钛合金表面进行处理,才能使其表面的涂层活性更高,并且结合牢固。     

聚乳酸膜等离子接枝聚合聚乙烯基吡咯烷酮及表面性能研究**☆

背景：由于聚乳酸表面亲水性差、缺乏天然分子识别位点等缺点而限制了其应用。通过复合、化学接枝等方法试图引进亲水性基团，但过程比较复杂，并应用大量有机试剂，影响材料的生物相容性。 目的：利用低温等离子技术对聚乳酸进行表面改性，改善其亲水性。 设计：对比观察。 单位：暨南大学科学与工程系。 材料：实验于2004-10/2005-10在广州人工器官和材料工程研究中心实验室完成。实验用主要材料：聚乳酸（Mr 29 000，山东医疗器械研究所），乙烯基吡咯烷酮(美国Acros公司，使用前经重蒸纯化)。 方法：通过改变不同的工作条件(功率=150 W，时间=3，2，l min；功率=30 W，t=10，8，5，3，l min) 选择优化条件，然后通过气相法和常压液相法进行PLA-乙烯基吡咯烷酮接枝反应。 主要观察指标：通过扫描电镜和原子力显微镜观察材料的表面形态；水接触角测量仪测定材料等离子处理和等离子接枝前后亲水性的变化；傅里叶变换红外光谱仪测定材料的结构变化；通过材料改性前后质量变化分析材料的接枝情况。 结果：①扫描电镜显示等离子处理和接枝后的材料表面呈现大小不一的气孔和沟痕。②接枝后的水接触角由原来的78°下降到50°。③傅里叶变换红外光谱图表征1 750 cm-1吸收峰的低波数侧1 637.19 cm-1出现新的吸收峰，该峰对应于聚乙烯基吡咯烷酮链段上酰胺基团中的羰基伸缩振动吸收。④聚乳酸膜材料经低温等离子处理后，材料的质量变化百分数为-0.6。 结论：等离子处理和接枝后材料的亲水性有明显变化，材料表面呈现大小不一的气孔和沟痕，此表面有利于细胞的黏附。     

乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒的研究进展★

摘要: 乳酸-羟基乙酸共聚物是目前被认为最具发展前景的生物医用高分子可降解材料之一，对近年来乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒的制备方法和改性研究进行分析。目前制备乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒药物载体的方法主要有沉淀法、乳化溶剂挥发法、溶剂扩散法、喷雾干燥法等。乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒的表面涂层、表面接枝、表面特异性配体修饰及与其他高聚物共聚、与无机物复合是改性研究的热点。乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒药物载体的制备技术和改性研究方法较多，但尚未完全解决临床应用上如何控制药物适量的突释，使血药浓度快速达到有效治疗浓度而不导致杀死正常细胞等一些问题，乳酸-羟基乙酸共聚物纳米粒系统有待进一步的完善。     

人工材料在急性运动骨损伤中的应用与表面修饰

摘要 背景：选择合适的表面修饰材料,有针对性的对基质支架材料进行表面改性和表面修饰,提高材料表面的细胞黏附性以及促进细胞的增生是骨组织工程支架材料研究的重要内容。 目的：概述骨组织工程支架材料的运用情况,支架材料表面修饰材料的运用以及修饰方法或途径。 方法：由第一作者检索1995/2010 PubMed数据及万方数据库文章,选择与组织工程支架材料运用及表面修饰相关的文献。 结果与结论：成骨细胞与支架材料的作用依赖于材料的表面特性、局部形态、表面能或化学能等,这些表面特性决定了细胞怎样吸附到材料表面、细胞的定位以及细胞的功能行为等。因此生物材料的复杂性和细胞-生物材料表面的相互作用决定着进行生物支架材料表面修饰的重要性。理想的表面修饰应该兼顾表面拓扑结构、特异性识别、亲水与疏水平衡、蛋白质吸附等各个方面才能得到功能化的新生组织。目前,应用最多的表面修饰材料是Ⅰ型胶原,未来研究中将多种表面修饰材料进行复合发挥材料的互补作用,以及基因疗法和纳米材料的发展,将成为骨组织工程学领域研究的热点问题。 关键词：骨;支架材料;表面修饰;运动损伤;生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.03.041     

心血管支架材料生物力学及生物相容性与支架置入后血管再狭窄

血液和组织相容性是人工心血管材料广泛应用中的主要问题之一。一种性能优良的心血管支架应具备良好的生物相容性、合适的扩张比、足够的柔韧性和顺应性、材料易消毒、微环境易控制性等,置入后必须保证能让细胞很好的贴附生长,具有良好的细胞亲和性。经皮冠状动脉介入治疗是冠状动脉粥样硬化性心脏病治疗的一个里程碑,但支架内再狭窄却严重地限制了经皮冠状动脉介入治疗的发展。支架内再狭窄的机制十分复杂,是多因素共同作用的结果,目前研究仍存在许多难点,只有彻底揭开支架内再狭窄的内在机制,才能有效降低支架内再狭窄的发生率。随着表面技术的迅速发展,可 通过对心血管置入材料表面改性来提高材料组织相容性、血液相容性、力学性能及抗腐蚀行为,可为开发性能优良的新型生物可降解材料提供有效方法。     

5000/等离子体处理脱细胞血管支架血液相容性研究

目的 研究兔腹主动脉脱细胞支架等离子体处理后血液相容性的改变。 方法 酶解方法制备兔腹主动脉脱细胞支架，利用等离子体处理引发脱细胞支架表面改性，通过光镜观察兔腹主动脉脱细胞支架等离子体处理前后结构的变化；电镜观察处理前后支架表面形态的改变；通过表面接触角仪测定两组支架表面的亲水性；血小板黏附实验观察处理前后支架表面血液相容性。 结果 兔腹主动脉脱细胞处理后，光镜和电镜检测见血管壁保留胶原纤维和弹力纤维，未见明显细胞残留；兔腹主动脉脱细胞支架等离子体处理前后光镜检测未见明显异常，电镜检测见脱细胞支架表面呈沟槽样，沟槽间表面光滑，经等离子体处理后表面仍呈沟槽样，但沟槽间表面粗糙；兔腹主动脉脱细胞支架经等离子体处理后接触角明显减小，统计学有差异（p＝0.00）；血小板黏附实验中，脱细胞血管组见多量血小板黏附，而等离子体处理脱细胞支架组有相对较少血小板黏附。 结论 兔腹主动脉脱细胞支架通过等离子体处理后，具有良好的亲水性和抗凝血性。     

纯钛金属种植体表面活性化的处理方法

摘要：检索pubmed数据库和中国期刊全文数据库文献，然后对资料进行整理，综述分析纯钛金属种植体表面活性化处理方法近年来国内外的进展。文献涉及钛种植体表面活性化处理方法主要有：酸蚀处理法、碱热处理法等化学处理方法，表面涂层、离子注入等物理方法，也有采用高能辐射技术，通过激发电离来调控钛氧化膜的性状，以及钛表面组织工程化等生物方法。目前报道的钛种植体表面改性的方法很多，但尚没有较公认的处理方法，为此探索一种最佳的化学表面活性化处理方法有着极其重要的科学意义。目前认为较简捷又行之有效的表面处理方法是化学处理法     

人工角膜及其相关材料*

学术背景：对于同种异体角膜移植失败的患者,人工角膜移植便成了复明的惟一希望。人工角膜的研究虽然已经跨越2个世纪,但由于各种因素限制,角膜植入术仍然只能在少数中心开展。近年来,由于相关学科的飞速发展,人工角膜也进入了快速发展时期。 目的：从材料选择、片型设计、材料改性以及临床试验等角度进行叙述,比较不同结构人工角膜各自特点,并指出目前人工角膜所存在的主要问题,对理想的人工角膜提出了新的见解。 检索策略：作者应用计算机检索中国全文期刊数据库（CNKI）,Springer,EI,Blackwell数据库1993-01/2007-12与人工角膜相关文献。所用中文检索词有"人工角膜、角膜穿透术";英文检索词包括“artificial cornea, penetrating keratoplasty”。纳入标准：文章内容与人工角膜材料、片型设计、临床研究有关。排除标准：较为陈旧,重复性研究。 文献评价：共检索到86篇相关文献,68篇文献符合上述要求,其中12篇为综述性文献,37篇为基础性研究文献,19篇为临床研究文献,从中选择30篇进行综述。 资料综合：人工角膜材料包括光学镜柱材料（水凝胶、聚甲基丙烯酸甲酯、硅凝胶、玻璃）和支架材料（氟碳聚合物、羟基磷灰石、生物材料）。材料改性包括材料化学改性、材料表面处理、材料表面修饰、材料表面等离子处理。不同的角膜片型设计中,较为成功的是AlphaCor和Osteo-Odonto,并获得了美国食品药品管理局批准,进入临床阶段。