【摘要】：在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,生物醫(yī)用材料應(yīng)用廣泛,但由于蛋白質(zhì)和細(xì)菌的非特異性粘附,會(huì)在其表面形成生物污垢,繼而誘發(fā)生物感染,這給人們的健康帶來嚴(yán)重的危害。因此需要研究多種方法對(duì)生物醫(yī)用材料進(jìn)行改性,使其不僅具有抵抗細(xì)菌和蛋白質(zhì)粘附作用,同時(shí)也有殺滅細(xì)菌的作用,另外還能增加材料的生物相容性,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有更好的應(yīng)用前景。本文通過利用多巴胺(DA)在堿性含氧條件下自聚合形成聚多巴胺納米球(PDA Nanosphere,PDANS),并以此為模板材料,在PDANS表面連接納米銀(AgNPs),聚乙二醇(PEG)和十八烷基二甲基甜菜堿(BS-18),形成具有抗菌抗污作用的功能PDANS,然后通過共混的方法對(duì)生物醫(yī)用材料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、硅橡膠(SR)進(jìn)行改性,構(gòu)建具有抗細(xì)菌、蛋白粘附以及殺菌的雙功能性質(zhì)的生物材料。具體工作內(nèi)容如下:1、通過綠色簡(jiǎn)單的方法即DA在堿性含氧條件下自聚形成粒徑為110 nm左右的PDANS,其表面含有多種活性基團(tuán),如兒茶酚和氨基基團(tuán),可發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)。首先,利用氧化還原的方法將Ag+吸附到PDANS表面并原位還原為AgNPs,反應(yīng)過程中不需要加入其他還原劑,方法簡(jiǎn)單綠色環(huán)保,并且賦予了 PDANS很強(qiáng)的殺菌能力。利用共價(jià)結(jié)合的方法將PEG、甜菜堿連接到PDANS表面,形成聚合物分子刷,可以有效的阻止細(xì)菌和蛋白質(zhì)的粘附。對(duì)改性后的兩種功能PDANS進(jìn)行了抗菌測(cè)試、抗蛋白粘附測(cè)試、細(xì)胞毒性測(cè)試等,研究結(jié)果表明,改性PDANS有很強(qiáng)的殺菌作用和抗蛋白粘附作用,并且細(xì)胞毒性低,生物相容性好。2、將上述改性后的功能PDANS通過共混的方法對(duì)常用的生物醫(yī)用材料PMMA和SR進(jìn)行改性,改性后的生物材料不僅保持著較好的化學(xué)和機(jī)械穩(wěn)定性,另外還具有抗細(xì)菌、蛋白粘附以及殺菌的功能。對(duì)改性后的材料進(jìn)行抗菌測(cè)試、抗菌黏附性測(cè)試、抗蛋白粘附測(cè)試、細(xì)胞毒性測(cè)試等,研究結(jié)果表明,改性生物材料有很強(qiáng)的殺菌作用和抗蛋白、細(xì)菌粘附作用,并且無細(xì)胞毒性,生物相容性好,大大增加了其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用潛能。
【圖文】：

圖１－３邋Ｓｒ－Ａｇ－ＨＡ涂層的合成示意圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－３邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｔｏ邋ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅ邋Ｓｒ－Ａｇ－ＨＡ邋ｃｏａｔｉｎｇ逡逑１．２．５抗菌材料的發(fā)展逡逑近來越來越＃的研九認(rèn)為，生物材料不僅有細(xì)藺的粘附，同時(shí)也會(huì)有蛋白質(zhì)、血小逡逑板、血細(xì)胞．等的．｜丨．．特異性粘附，故研究人員在對(duì)生物材料進(jìn)行抗菌改性的同T，也會(huì)適逡逑當(dāng)?shù)募尤肟刮蹌�，設(shè)計(jì)出同時(shí)具有抗菌抗污雙重作用的新型功能材料。目前常用的抗污逡逑劑有甜菜堿類、ＰＥＧ類、多肽類等［２２〗，一般通過化學(xué)共價(jià)鍵結(jié)合的方法固定到基板上，逡逑賦予基板抗污的作用。逡逑Ｓｈｕｄｏｎｇ邋Ｓｕｎ等人丨２３］通過簡(jiǎn)單的方法設(shè)計(jì)并合成了抗菌抗污沉積膜，首先將聚醚砜逡逑（ＰＥＳ）材料表面粘附一層ＰＤＡ膜，然后再將聚乙烯亞胺接枝甲基丙烯酸脂甜菜堿逡逑（ＰＥＩ－ＳＢＭＡ）通過共價(jià)結(jié)合的方法固定到ｔｏａ表面上，作為抗污涂層；隨后Ａｇ＋吸附逡逑到ＰＤＡ表面，，通過氧化還原反應(yīng)在原位形成ＡｇＮＰｓ，作為抗菌涂層，此反應(yīng)過程中不逡逑－．

邋？邋｝邋0逡逑圖１－４邋ＰＥｌ－ＳＢＭＡ－ＰＤＡ涂層的合成示意圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－４邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｔｏ邋ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅ邋ＰＥＩ－ＳＢＭＡ－ＰＤＡ邋ｃｏａｔｉｎｇ逡逑Ｐｅｔｅｒ邋Ｘ．邋Ｍａ等人Ｍ合成一種通用的同時(shí)具有抗菌抗污作用的涂層，首先將Ｎ－竣基逡逑酸酐（ＮＣＡ）與甲基丙烯酸酯封端的多肽、類多肽通過開環(huán)聚合反應(yīng)（ＲＯＰ）相結(jié)合，逡逑形成低聚物。然后將這些低聚物通過紫外光照反應(yīng)固定到ＰＤＡ表面，由于ＰＤＡ幾乎可逡逑以粘附到各種材料表面，也賦予了聚合物刷涂層此種功能。合成的聚合物刷涂層包含陽(yáng)逡逑離子抗菌多肽和抗污類多肽，對(duì)多種細(xì)菌均表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗菌活性，同時(shí)也可以抵抗蛋逡逑白質(zhì)和血小板的粘附，可以有效阻止細(xì)菌生物膜的生長(zhǎng)長(zhǎng)達(dá)７天。細(xì)胞毒性研宄表明，逡逑聚合物涂層生物相容性好，沒有細(xì)胞毒性。通過ＰＤＡ的粘附作用，這個(gè)雙功能的聚合逡逑物分子刷涂層可以固定到多種材料表面
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R318.08

【參考文獻(xiàn)】

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1 李豐橋,王曉民;三位神經(jīng)科學(xué)家分享2000年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)[J];生理科學(xué)進(jìn)展;2001年01期

本文編號(hào)：2616161