壳聚糖/肝素和壳聚糖/重组水蛭素共价包被镍钛合金片的体外生物相容性

目的:体外评价生物活性分子共价包被镍钛金属片后的生物相容性。方法:实验于2005-11/2006-10在南京医科大学心血管药理实验室完成。实验材料:镍钛合金片(镍含量55.3%～55.6%,钛含量43.5%～44.2%,厚度0.05cm,激光切割为0.5cm×0.5cm);壳聚糖(脱乙酰度90%,Mr200000);肝素、重组水蛭素。实验分组:①实验分4组:未包被组、壳聚糖组、壳聚糖/肝素组、壳聚糖/重组水蛭素组。将壳聚糖、肝素(1g/L)和重组水蛭素(20mg/L)用共价化学交联法包被于镍钛金属片单面。②溶血实验:将各组样品加0.2mL稀释血液和10mL生理盐水。阳性对照和阴性对照分别用10mL蒸馏水和10mL生理盐水各加0.2mL稀释血,与样品同样操作。③人全血动态接触实验:各组镍钛合金片分别放入10mL新鲜的人全血后行扫描电镜检查,并检测血常规(红细胞计数、白细胞计数、血小板计数)及凝血3项(部分凝血活酶活化时间、凝血酶原时间、凝血酶时间)。④内皮细胞种植、培养:人脐静脉内皮细胞培养、传代后,植入每孔已放入1片镍钛金属片的24孔板中,倒置显微镜下观察人脐静脉内皮细胞生长情况及细胞形态。⑤免疫荧光标记:Fn免疫荧光染色(红色激发波长510nm)观察细胞生长和黏附情况,Ki67免疫荧光标记(绿色激发波长510nm)观察细胞增殖情况。实验评估:①各组血液样本溶血率。②各组人全血接触实验后血液样本血细胞计数和凝血活性。③扫描电镜下各组人全血接触实验后镍钛金属片表面形态。④倒置显微镜下人脐静脉内皮细胞形态。⑤荧光显微镜下镍钛金属片表面人脐静脉内皮细胞生长、黏附情况。⑥荧光显微镜下镍钛金属片表面人脐静脉内皮细胞增殖情况。结果:①溶血率:各组镍钛金属片溶血率均小于1.7%。②血细胞计数和凝血活性:各组接触血液后红细胞、白细胞和血小板计数与未接触血液无差别;壳聚糖/重组水蛭素组与壳聚糖/肝素组部分凝血活酶活化时间、凝血酶原时间和凝血酶时间值较未包被组和壳聚糖组明显延长,差异有显著性意义(P<0.001);壳聚糖/重组水蛭素组部分凝血活酶活化时间和凝血酶时间值较壳聚糖/肝素组延长,差异有显著性意义(P<0.005)。③扫描电镜下各组人全血接触实验后镍钛金属片表面形态:镍钛合金片表面有纤维蛋白黏附、血小板黏附和聚集,顺序依次为壳聚糖组>未包被组>壳聚糖/肝素组>壳聚糖/重组水蛭素组。④倒置显微镜下人脐静脉内皮细胞形态:与人脐静脉内皮细胞72h孵育,见各组镍钛金属片边缘细胞生长、移行良好,无细胞变形。⑤荧光显微镜下镍钛金属片表面人脐静脉内皮细胞生长、黏附情况:利用Fn免疫荧光标记人脐静脉内皮细胞,镍钛金属片表面的人脐静脉内皮细胞黏附和生长顺序如下:壳聚糖组>未包被组>壳聚糖/重组水蛭素组>壳聚糖/肝素组。⑥荧光显微镜下镍钛金属片表面人脐静脉内皮细胞增殖情况:利用Ki67免疫荧光标记人脐静脉内皮细胞,镍钛金属片表面的人脐静脉内皮细胞增殖顺序如下:壳聚糖组=未包被组>壳聚糖/重组水蛭素组>壳聚糖/肝素组。结论:壳聚糖/肝素与壳聚糖/重组水蛭素包被镍钛金属后具有良好抗凝血活性,但壳聚糖/重组水蛭素与壳聚糖/肝素相比更有利于人脐静脉内皮细胞的生长。

Biocompatibility of nitinol slices covalently coated by chitosan/heparin and chitosan/recombinant-hirudin in vitro