聚吡咯涂层用于人工心血管装置的钛基材料表面改性的实验研究

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一、钛/聚吡咯涂层的制备和表征
　　目的：①在钛表面上用电化学方法制备聚吡咯涂层；②对钛表面上的聚吡咯涂层进行表征。方法：①以钛试件作为工作电极，铂电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，电流密度为2.5 mA/cm2，合成时间为20min，吡咯单体浓度为0.1M，聚电解质为0.1M对甲苯磺酸钠，通过恒电流极化方法在钛表面合成聚吡咯涂层。②对钛表面上的聚吡咯涂层进行表征：采用拉脱法测试涂层与钛基底间的结合力；使用接触角测量仪对涂层表面以及钛表面水接触角进行测定并计算表面能；采用衰减全反射红外光谱对涂层化学结构进行表征；采用扫描电镜对涂层表面的形貌结构进行观察。结果：①在钛表面可合成完整、表面均匀且贴合紧密的墨绿色聚吡咯涂层。②经拉脱法测定涂层与钛基底间的结合强度为18.02±1.10MPa；经接触角测量仪测定涂层表面的水接触角为75.70±2.14(?°)，表面能为40.19(mJ/m2)，而钛表面水接触角为66.10±2.25(?°)，表面能为46.67(mJ/m2)；衰减全反射红外光谱信号特征符合聚吡咯的化学结构特征；扫描电镜显示涂层表面呈现典型的“菜花”状的聚吡咯表面形貌特征。结论：①通过恒电流极化法可在钛表面上合成完整的，表面均匀且与基底结合牢固的聚吡咯涂层。②该方法合成的钛/聚吡咯涂层与钛相比其水接触角较大（P＜0.05），表面能较小。二、钛/聚吡咯涂层的体外血液相容性研究
　　目的：评价钛/聚吡咯涂层的体外血液相容性。方法：①采用体外溶血试验测定钛/聚吡咯涂层的溶血率；②采用动态凝血方法测定钛/聚吡咯涂层、钛和聚四氟乙烯的动态凝血时间；③采用扫描电镜观察钛/聚吡咯涂层和钛表面血小板粘附情况；④采用全自动凝血仪测定与钛/聚吡咯涂层、钛试件和聚四氟乙烯片孵育的血液样本的凝血酶原时间(PT)，活化部分凝血活酶时间（APTT）及凝血酶时间(TT)；⑤采用C3a Elisa 试剂盒分别测定与钛/聚吡咯涂层、钛试件孵育的血浆及空白血浆中C3a水平。结果：①钛/聚吡咯涂层的体外溶血率为：0.516％；②钛/聚吡咯涂层组的动态凝血时间与聚四氟乙烯组相当（P＞0.05）而显著长于钛组（P＜0.05）。③扫描电镜显示钛/聚吡咯涂层表面的血小板粘附数量显著少于钛表面的血小板粘附数量；④钛/聚吡咯涂层组的凝血酶原时间(PT)，活化部分凝血活酶时间（APTT）及凝血酶时间(TT)分别为14.0±0.2s,23.2±0.3s和 15.8±0.6s；钛组的PT，APTT和TT分别为11.2±0.7s,20.5±0.3s，14.1±0.2s；聚四氟乙烯组对应的分别为14.5±0.3s,23.1±0.4s，16.1±0.3s，钛/聚吡咯涂层组与聚四氟乙烯组的上述指标间无显著差异（P＞0.05），但显著长于钛组（P＜0.05）；⑤钛/聚吡咯涂层组的C3a水平为1.39±0.41μg/ml，钛组的为4.73±0.65μg/ml，空白组血浆样本的C3a水平则为1.10±0.27μg/ml，钛/聚吡咯涂层组与空白组相比C3a水平无显著差异（P＞0.05）而显著低于钛组（P＜0.01）。结论：钛/聚吡咯涂层的体外血液相容性与聚四氟乙烯相当而显著优于钛。三、钛/聚吡咯涂层的体内血液相容性研究
　　目的：评价钛/聚吡咯涂层的体内血液相容性。方法：挑选4只重量5kg～6kg，雌性白兔，全麻下分别将一经消毒的，规格为1mm×2mm×20mm的钛/聚吡咯试件及另一相同规格的钛试件同时植在兔子的两侧颈总动脉内壁上，术后常规抗感染，抗凝等处理，每两周处死1只，取出植入试件，生理盐水冲洗,4％戊二醛室温下固定，乙醇梯度脱水干燥，喷金作扫描电镜观察。结果：电镜结果显示6周后，所有的钛/聚吡咯试件表面仅出现中度纤维蛋白吸附而钛试件表面可见明显的血栓形成，并随着植入时间增加而增多。结论：钛/聚吡咯涂层的体内血液相容性显著优于钛。

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作者
凡建平;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科外科学(心血管外科)
授予学位硕士
导师姓名张凯伦;
年度 2010
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类生物材料学;
关键词
聚吡咯涂层; 人工心血管装置; 钛基材料; 表面改性;

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