本文選題：抗血栓　切入點：抗菌表面　出處：《天津大學》2014年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：合成聚陽離子是一類理想的抗菌材料，因為它們類似于天然抗菌肽，但是此類材料的血液相容性依然面著臨挑戰(zhàn)。在本論文中，利用2-（叔丁基-氨乙基）甲基丙烯酸酯（TBAEMA）合成了均聚物；以及采用單電子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應（SET-LRP），利用聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEGMA，Mn=360Da）制備出聚乙二醇化的無規(guī)和嵌段共聚物。然后，利用碘代甲烷和溴己烷將前體聚合物中的仲胺基進行季銨化，得到了3個系列的季銨化聚合物。 采用大腸桿菌方法對這些季銨化聚合物抗菌性能進行了評價，結(jié)果表明，最小抑菌濃度MICs，32-200mg/L；無規(guī)共聚與兩嵌段共聚物相比，前者具有較高的MICs值。另外，還將這些陽離子聚合物接枝到聚碳酸酯聚氨酯（PCU）膜表面，發(fā)現(xiàn)改性膜表現(xiàn)出良好的抗大腸桿菌效果。此外，利用人血紅細胞對這些這些材料的溶血性能進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除季銨化的均聚物表現(xiàn)出最高的溶血性能之外，其他的兩親性聚陽離子只表現(xiàn)出很低的溶血反應。因此，本文設計的材料具有結(jié)構(gòu)和功能可控性和價格低廉的優(yōu)點，在生物醫(yī)藥和可植入材料領域具有應用價值。 此外，通過硫醇-烯點擊化學和交聯(lián)反應，制備了PCU和兩性離子聚降冰片烯為基礎的彈性交聯(lián)膜，用它作為細胞生長支架材料。首先，通過光引發(fā)硫醇-烯點擊反應，通過半胱氨酸和聚降冰片烯的雙鍵反應，將聚降冰片烯胺化；之后，以六亞甲基二異氰酸酯作為交聯(lián)劑，控制其與PCU溶液反應。與空白膜相比，改性膜的拉伸強度（14-20MPa）和初始模量（8-14MPa）與空白膜的拉伸強度（12±4MPa）和初始模量（3±1）相比，得到大大提高。除了最高兩性離子聚合物含量為28%膜，其斷裂伸長率為b470±80%之外，包括空白膜在內(nèi)的所有膜都表現(xiàn)出較高斷裂伸長率（b740-900%）。5周的PBS降解實驗表明，與空白PCU膜相比，改性材料的生物降解性能大大提高。采用上述反應條件，也可以利用L-半胱氨酸和β-巰基乙醇作為硫醇試劑，對PCU空白膜進行改性。利用MTT實驗對改性材料細胞相容性進行了表征，采用EA.hy926細胞作為生長和增殖模型，1天、3天和7天的增殖結(jié)果表明，這些材料具有很好的生物相容性。本工作的主要特色是合成路線方便和材料獨特。 另外，在PCU彈性膜表面進行特定修飾，以便促進快速內(nèi)皮化，同時抑制平滑肌和血小板吸附。首先，PCU表面接枝親水性刷狀聚合物，通過SET-LRP反應接枝PEGMA，隨后再次通過SET-LRP反應，接枝甲基丙烯酸五氟苯酯(PFMA)活性單體，形成嵌段和接枝結(jié)構(gòu)。烯丙胺與PPFMA經(jīng)光引發(fā)聚合后改性，利用光引發(fā)硫醇-烯點擊化學反應，得到短肽序列Cys-Ala-Gly，（CAG）功能化膜。對改性膜進行XPS和水接觸角測定表征，CAG固定化濃度有效地提高到10-19pm/cm2。與全血接觸時，不同功能化表面能夠抑制血小板吸附。改性材料對內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞的粘附實驗，考察了1,3和7天，，結(jié)果表明采用方法簡便易行，改性表面具有錨定內(nèi)皮細胞的靶向配體，所構(gòu)建膜能夠促進快速內(nèi)皮化，具有作為組織工程應用的前景。
[Abstract]:Synthesis of cationic polymer is a kind of ideal antibacterial material, because they are similar to natural antimicrobial peptides, but such biocompatibility is still facing challenges. In this paper, using 2- (tert butyl - aminoethyl) methyl acrylate (TBAEMA) homopolymer was synthesized by single electron transfer; and free radical polymerization (SET-LRP), using polyethylene glycol methacrylate (PEGMA, Mn=360Da) were prepared by random PEGylation and block copolymers. Then, using methyl iodide and bromohexane precursor polymer in secondary amine quaternary ammonium, the quaternary ammonium polymer 3 series.
Using Escherichia coli methods for these quaternized polymer antibacterial properties were evaluated. The results show that the minimum inhibitory concentration of MICs, 32-200mg/L; random copolymer compared with two block copolymer, the former has higher MICs value. In addition, these will also be grafted cationic polymer to polycarbonate polyurethane (PCU) membrane surface, it is found that the modified membrane show a good effect against Escherichia coli. In addition, the hemolytic properties of human red blood cells of these materials were studied, the results showed that the homopolymer quaternization showed the highest hemolytic performance, the other two amphiphilic polycation showed only the hemolytic reaction is very low. So in this paper, the design of material structure and function has the advantages of controllability and low price, has application value in the biomedical and implantable materials.
In addition, through thiol ene click chemistry and the crosslinking reaction of PCU and preparation of amphoteric polymer reduced elastic crosslinked membrane norbornene based, use it as a scaffold material. First, by photoinitiated thiol ene click reaction, double bond reaction by cysteine and polynorbornene, will drop bornylene after amination; with six methylene diisocyanate as crosslinking agent, the reaction with PCU solution. Compared with the blank membrane, the tensile strength of the modified membrane (14-20MPa) and initial modulus (8-14MPa) tensile strength and blank membrane (12 + 4MPa) and initial modulus (3 + 1) compared greatly improve. In addition to the highest content of 28% zwitterionic polymer film, its elongation is B470 + 80%, all films including blank membrane, showed higher elongation (b740-900%) showed that PBS degradation of.5 weeks, compared with the blank PCU membrane, modified wood Biodegradable material is greatly improved. By using the above reaction conditions, can also use the L- cysteine and beta mercaptoethanol as thiol reagents, the blank of PCU membrane was modified. The modified material biocompatibility was investigated by the MTT experiment, using EA.hy926 as the cell growth and proliferation model, 1 days, 3 days and the 7 day the proliferation results show that these materials have good biocompatibility. The main feature of this work is the synthesis route is convenient and material is unique.
In addition, specific modifications in PCU elastic membrane surface, in order to promote rapid endothelialization and inhibit smooth muscle and platelet adsorption. Firstly, PCU grafted hydrophilic polymer brush, by the reaction of SET-LRP grafted PEGMA, then through SET-LRP reaction, Grafting Methacrylic acid ester (PFMA) activity of five fluorine monomer, forming block and the graft structure. Allylamine and PPFMA by photopolymerization after modification by photoinitiated thiol ene click reaction, get the sequence of peptide Cys-Ala-Gly (CAG) functional membrane. The modified membrane was XPS and water contact angle measurement, the immobilized CAG concentration effectively increased to 10-19pm/cm2. and whole blood contact when the different functional surface can inhibit platelet adhesion experiments. The adsorption of endothelial cells and smooth muscle cells of the modified materials, the effects of 1,3 and 7 days, the results show that the method is simple, the modified surface with anchor The target ligands of endothelial cells, which can promote rapid endothelialization, have a promising future for tissue engineering applications.

【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R318.08;O631.3

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本文編號：1600439