载铜离子纳米涂层的材料学性能及no催化活性研究
传统的药物洗脱支架由于其生物相容性不足，在植入后依然存在着严重的并发症。一氧化氮（NO）是一种重要的化学分子，在抑制血管内血栓形成、防止内膜增生及调节血管内平衡方面起着重要作用。通过材料表面改性，在血管支架表面构建具有NO催化功能的活性涂层对降低术后并发症发生具有重要意义。本文利用多聚赖氨酸与铜离子和肝素之间的特异性作用，构建了多种载铜离子的肝素/多聚赖氨酸纳米颗粒，并固定于多巴胺涂覆的不锈钢表面，以赋予材料原位催化NO释放的能力。通过傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜及水接触角检测，对纳米颗粒固定前后材料表面理化性质的变化进行了表征。通过Griess法和化学发光法对纳米涂层催化NO释放的能力进行了评价。研究结果显示，纳米颗粒成功固定与材料表面，纳米涂层均表现出催化NO释放的能力，其NO催化速率与铜离子载入浓度正相关。关键字 药物洗脱支架，表面改性，载铜离子纳米涂层，NO催化活性
目 录
1 绪 论 1
1.1 冠心病概述 1
1.2 冠脉血管支架 2
1.3 血管支架表面改性研究 3
1.4 基于铜离子的NO催化活性涂层 4
1.5 研究内容及技术路线.................................................5
2 载铜离子纳米涂层构建及表征 6
2.1 试剂及仪器 6
2.2 纳米颗粒制备过程 7
2.3 涂层表征及原理.....................................................8
3 实验结果及分析 11
3.1 激光粒度分析仪检测结果 11
3.2 红外光谱扫描结果分析 12
3.3 XPS元素比例分析 13
3.4 扫描电镜结果分析..................................................14
3.5 水接触角检测结果分析..............................................15
3.6 肝素定 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
量检测结果..................................................15
3.7 NO释放实验及催化活性的研究........................................16
结论 18
致谢 19
参 考 文 献 20
1 绪论
1.1 冠心病概述
1.1.1 冠心病定义及病理
现如今随着人们的生活水平上升，因为人们不良的饮食习惯并且多数人缺乏锻炼，所以心血管疾病成为威胁人们生命的重要疾病，死亡最多的疾病就是冠心病[12]。到目前为止中国因为冠心病而去世的人已经达到了2.5亿人之多，其中高血压占了2.5亿人中的百分之八十，有600万人得了中风，400万人得了心肺疾病，得心力衰竭的病人大约是350万人，其中大概有240万人是得冠心病而死[3]。冠心病的病因有很多种，其中动脉粥样化和高血压高血脂是最主要的原因。冠心病还会导致大脑和全身器官组织缺血或出血。心血管病中最常见的一种就是冠心病，引起冠心病最主要的原因就是动脉粥样化。人体多余或者是代谢不了的糖份和不能被消耗的脂肪都会沉积在血管壁的壁面上，久而久之血管壁上就会出现黄色的斑点。这就是动脉粥样硬化的由来。动脉的粥样化会导致血管内部空间变得很窄、血管壁也就会失去弹性，然后就会导致动脉腔的阻塞，最后就导致心脏缺氧坏死，引起了心脏病。
1.1.2 冠心病临床治疗手段
现如今在临床治疗上，治疗冠心病的方案有三种，药物治疗是最传统的方式。第二采用心脏搭桥手术，第三种是目前为止最创新对人体伤害最小的一种方案那就是微创支架介入治疗。药物治疗的方案也就是通过服用硝酸醋类药物、抗血栓药物或者纤溶药物等药物[45]来降低心绞痛带来的痛苦，能够有效地控制病情的发展。可是这样的药物治疗并不适用于冠心病病情十分严重的患者。 另外一种方法就是采用心脏搭的方式进行桥手术：搭桥术是截取患者自身的一段健康的血管，然后绕过血管堵塞的部位，在坏死血管的旁边来进行搭桥移植手术，这样的话心脏的血液就可以重新流通起来，心脏搭桥术适用于患心脏病病情很严重的病人。如果使用自身的血管就不会发生排斥反应，生物相容性很好，所以说治疗的效果特别好。可问题是自己身上健康的血管并不是无穷尽的，况且手术风险很大，在治疗期间风险性很大、还要花大量的费用、患者在做了手术之后伤口愈合地十分缓慢。所以现在心脏搭桥术已经不怎么被使用。最后一种治疗方法就是微创支架介入治疗：我们经过表皮将支架穿入动脉，然后用导管将支架送到病灶处对血管进行扩张，就可以恢复动脉供血，支架的放入也可以防止再狭窄的发生。支架介入术的优势在于手术造成的创伤面积小、愈合速度快、风险小，可以多次利用支架，最重要的是治疗效果十分好，支架介入这些年发展空间十分巨大。
1.1.3 血管支架对于冠心病治疗的意义
血管支架在冠心病的治疗领域占了举足轻重的作用。在传统药物治疗效果不理想的情况下。血管支架的出现很好的解决了这个问题。血管支架可以在冠心病治疗前期和中期降低血管内再狭窄的风险几率，可以达到50%70%。并且不产生毒副作用，并且采用血管支架治疗可以将药物的利用率大大增加，使药物精确靶向释放。使用血管支架对于心脏搭桥术而言可以不增加手术风险。
1.2 冠脉血管支架
1.2.1 药物洗脱支架
药物洗脱支架在学术界也被叫做药物释放支架，是现如今在临床上用于冠心病治疗所使用最为广泛的支架体系。药物支架一共可以被归类为三个部分，第一个部分是药物支架的平台，这是由金属支架所制造而成的(Platform)，第二个部分就是药物载体(Drug CarrierVehicle)，第三个部分就是药物支架它是一种很好的药物输送系统，因为药物支架能够将药物很快的从一个点转移到病灶部位，这样才可以最大程度的利用药物。合适的药物载体必须要在介入术运输的过程中降低机械方面的磨损，而且要在灭菌的条件下使用支架，必须要控制好时间和剂量，不能导致血栓的形成和不能引起炎症。目前药物载体有以下几类，第一类各种聚合物(具有良好的生物相容性和较高的耐腐蚀，可降解的聚合物，可以被吸收的聚合物)；还有磷酸胆碱和陶瓷制品等。较为合适的药物还能够做到控制支架植入后的内皮表面增生的一系列不良反应，现在的药物可以抵抗平滑肌细胞的增殖，可以抵抗炎症，防止血栓的产生，还可以使内皮细胞得到很好地修复。理想的药物还有一个特点就是其具有较高的选择性，还可以防止支架在植入血管后一系列的不良反应而导致内皮细胞增殖的一连串不良反应。一个完善的药物洗脱支架系统是将其三个组成部分有机的结合形成的[6]。
1.2.2 涂层支架
目 录
1 绪 论 1
1.1 冠心病概述 1
1.2 冠脉血管支架 2
1.3 血管支架表面改性研究 3
1.4 基于铜离子的NO催化活性涂层 4
1.5 研究内容及技术路线.................................................5
2 载铜离子纳米涂层构建及表征 6
2.1 试剂及仪器 6
2.2 纳米颗粒制备过程 7
2.3 涂层表征及原理.....................................................8
3 实验结果及分析 11
3.1 激光粒度分析仪检测结果 11
3.2 红外光谱扫描结果分析 12
3.3 XPS元素比例分析 13
3.4 扫描电镜结果分析..................................................14
3.5 水接触角检测结果分析..............................................15
3.6 肝素定 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
量检测结果..................................................15
3.7 NO释放实验及催化活性的研究........................................16
结论 18
致谢 19
参 考 文 献 20
1 绪论
1.1 冠心病概述
1.1.1 冠心病定义及病理
现如今随着人们的生活水平上升，因为人们不良的饮食习惯并且多数人缺乏锻炼，所以心血管疾病成为威胁人们生命的重要疾病，死亡最多的疾病就是冠心病[12]。到目前为止中国因为冠心病而去世的人已经达到了2.5亿人之多，其中高血压占了2.5亿人中的百分之八十，有600万人得了中风，400万人得了心肺疾病，得心力衰竭的病人大约是350万人，其中大概有240万人是得冠心病而死[3]。冠心病的病因有很多种，其中动脉粥样化和高血压高血脂是最主要的原因。冠心病还会导致大脑和全身器官组织缺血或出血。心血管病中最常见的一种就是冠心病，引起冠心病最主要的原因就是动脉粥样化。人体多余或者是代谢不了的糖份和不能被消耗的脂肪都会沉积在血管壁的壁面上，久而久之血管壁上就会出现黄色的斑点。这就是动脉粥样硬化的由来。动脉的粥样化会导致血管内部空间变得很窄、血管壁也就会失去弹性，然后就会导致动脉腔的阻塞，最后就导致心脏缺氧坏死，引起了心脏病。
1.1.2 冠心病临床治疗手段
现如今在临床治疗上，治疗冠心病的方案有三种，药物治疗是最传统的方式。第二采用心脏搭桥手术，第三种是目前为止最创新对人体伤害最小的一种方案那就是微创支架介入治疗。药物治疗的方案也就是通过服用硝酸醋类药物、抗血栓药物或者纤溶药物等药物[45]来降低心绞痛带来的痛苦，能够有效地控制病情的发展。可是这样的药物治疗并不适用于冠心病病情十分严重的患者。 另外一种方法就是采用心脏搭的方式进行桥手术：搭桥术是截取患者自身的一段健康的血管，然后绕过血管堵塞的部位，在坏死血管的旁边来进行搭桥移植手术，这样的话心脏的血液就可以重新流通起来，心脏搭桥术适用于患心脏病病情很严重的病人。如果使用自身的血管就不会发生排斥反应，生物相容性很好，所以说治疗的效果特别好。可问题是自己身上健康的血管并不是无穷尽的，况且手术风险很大，在治疗期间风险性很大、还要花大量的费用、患者在做了手术之后伤口愈合地十分缓慢。所以现在心脏搭桥术已经不怎么被使用。最后一种治疗方法就是微创支架介入治疗：我们经过表皮将支架穿入动脉，然后用导管将支架送到病灶处对血管进行扩张，就可以恢复动脉供血，支架的放入也可以防止再狭窄的发生。支架介入术的优势在于手术造成的创伤面积小、愈合速度快、风险小，可以多次利用支架，最重要的是治疗效果十分好，支架介入这些年发展空间十分巨大。
1.1.3 血管支架对于冠心病治疗的意义
血管支架在冠心病的治疗领域占了举足轻重的作用。在传统药物治疗效果不理想的情况下。血管支架的出现很好的解决了这个问题。血管支架可以在冠心病治疗前期和中期降低血管内再狭窄的风险几率，可以达到50%70%。并且不产生毒副作用，并且采用血管支架治疗可以将药物的利用率大大增加，使药物精确靶向释放。使用血管支架对于心脏搭桥术而言可以不增加手术风险。
1.2 冠脉血管支架
1.2.1 药物洗脱支架
药物洗脱支架在学术界也被叫做药物释放支架，是现如今在临床上用于冠心病治疗所使用最为广泛的支架体系。药物支架一共可以被归类为三个部分，第一个部分是药物支架的平台，这是由金属支架所制造而成的(Platform)，第二个部分就是药物载体(Drug CarrierVehicle)，第三个部分就是药物支架它是一种很好的药物输送系统，因为药物支架能够将药物很快的从一个点转移到病灶部位，这样才可以最大程度的利用药物。合适的药物载体必须要在介入术运输的过程中降低机械方面的磨损，而且要在灭菌的条件下使用支架，必须要控制好时间和剂量，不能导致血栓的形成和不能引起炎症。目前药物载体有以下几类，第一类各种聚合物(具有良好的生物相容性和较高的耐腐蚀，可降解的聚合物，可以被吸收的聚合物)；还有磷酸胆碱和陶瓷制品等。较为合适的药物还能够做到控制支架植入后的内皮表面增生的一系列不良反应，现在的药物可以抵抗平滑肌细胞的增殖，可以抵抗炎症，防止血栓的产生，还可以使内皮细胞得到很好地修复。理想的药物还有一个特点就是其具有较高的选择性，还可以防止支架在植入血管后一系列的不良反应而导致内皮细胞增殖的一连串不良反应。一个完善的药物洗脱支架系统是将其三个组成部分有机的结合形成的[6]。
1.2.2 涂层支架
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