可降解血管支架Mg-Zn-Y-Nd合金表面HA/PEI納米顆粒復(fù)合涂層制備及功能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-03 18:15
生物可降解鎂合金作為新一代的血管支架材料備受關(guān)注,但是鎂合金過(guò)快的降解性和缺乏相應(yīng)的生物功能等問(wèn)題還亟需解決。為了解決鎂合金存在的問(wèn)題,本文采用表面改性的方法,將制備的透明質(zhì)酸(HA)/聚乙烯亞胺(PEI)納米顆粒固定在氟化處理和多巴胺沉積后的Mg-Zn-Y-Nd合金表面,通過(guò)制備氟化鎂(Mg F2)-聚多巴胺(PDA)-HA/PEI納米顆粒復(fù)合涂層來(lái)改善Mg-Zn-Y-Nd合金的降解性和生物功能。論文主要內(nèi)容如下:在本文中,通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射(DLS)測(cè)量HA/PEI納米顆粒的平均粒徑、顆粒分散指數(shù)(PDI)和zeta電位并進(jìn)行篩選,最終選用HA分子量為4 k Da,HA濃度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/m L,PEI分子量為10 k Da,PEI濃度為0.5mg/m L的5種HA/PEI納米顆粒用于涂層制備,并用透射電子顯微鏡(TEM)觀察5種納米顆粒在溶液中的形貌。將Mg-Zn-Y-Nd合金氟化處理的樣品標(biāo)記為HF,氟化處理后多巴胺沉積的樣品標(biāo)記為HP,在HP上固定HA/PEI納米顆粒后的樣品標(biāo)記為NP,5種HA濃度的納米顆粒固定后的樣品分別標(biāo)...
【文章來(lái)源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
心血管支架發(fā)展示意圖
1緒論8mg/mL制備的45種不同的HA/PEI納米顆粒進(jìn)行了動(dòng)態(tài)光散射(DLS)測(cè)試,通過(guò)納米顆粒的平均粒徑、PDI和zeta電位進(jìn)行了篩選,篩選出5種用于后續(xù)的涂層制備。(2)將HA/PEI納米顆粒固定在氟化處理和PDA沉積后的Mg-Zn-Y-Nd合金表面,制備成HA/PEI納米顆粒復(fù)合涂層,并通過(guò)SEM、FTIR、XPS、水接觸角儀和三維形貌測(cè)量?jī)x等測(cè)試涂層的相關(guān)性能。(3)通過(guò)電化學(xué)工作站測(cè)量樣品的動(dòng)電位極化曲線(Tafel曲線),進(jìn)行浸泡實(shí)驗(yàn)測(cè)量溶液的pH值,通過(guò)質(zhì)量損失計(jì)算樣品的降解速率,通過(guò)SEM觀察樣品浸泡后的表面形貌,對(duì)HA/PEI納米顆粒復(fù)合涂層的抗降解性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。(4)通過(guò)溶血率、血小板粘附和激活、纖維蛋白原粘附和變性等實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)HA/PEI納米顆粒復(fù)合涂層的血液相容性;通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞與樣品的共培養(yǎng)評(píng)價(jià)HA/PEI納米顆粒復(fù)合涂層的細(xì)胞相容性。1.4.3技術(shù)路線本研究的技術(shù)路線如圖1.2所示:圖1.2技術(shù)路線圖
2實(shí)驗(yàn)材料與表征方法11基-3-(3-二甲氨基丙基)碳化二亞胺(EDC)依次溶于超純水中制備活化劑。制備步驟如下:(1)將活化劑以體積比9:1(HA為9)的比例加入配置好的HA溶液中;(2)放入溫度為37℃的搖床中均勻振蕩30分鐘;(3)快速加入PEI溶液,體積比為9:1(HA為9),加完之后形成HA/PEI納米顆粒(NPs)。2.2.2生物鎂合金表面功能層的構(gòu)建Mg-Zn-Y-Nd表面涂層的制備過(guò)程如圖2.1所示。首先使用線切割將Mg-Zn-Y-Nd棒材切成厚度3mm,直徑10mm的圓片,用200目砂紙打磨去掉樣品表面的氧化層,用400目和600目砂紙依次打磨光滑,用800目和1000目砂紙水磨樣品至光滑平整后使用無(wú)水乙醇清洗待用;然后將樣品浸入40%氫氟酸中反應(yīng)48小時(shí)制備MgF2層以提高基體耐蝕性,用超純水清洗后干燥,得到的樣品標(biāo)記為HF;接著將HF樣品浸入2.0mg/mL多巴胺溶液中(溶于10mmolTris-HCl,pH8.5)反應(yīng)6小時(shí)后得到聚多巴胺層(PDA)以提供后續(xù)反應(yīng)位點(diǎn),用超純水清洗后干燥,得到的樣品標(biāo)記為HP;最后將HP樣品分別浸入5種不同濃度HA的納米顆粒溶液(0.5、1.0、1.5、2.0和2.5mg/mL)中反應(yīng)8小時(shí),用超純水清洗后干燥,得到的樣品分別標(biāo)記為NP0.5、NP1.0、NP1.5、NP2.0和NP2.5。圖2.1Mg-Zn-Y-Nd表面涂層制備示意圖2.3材料學(xué)評(píng)價(jià)HA/PEI納米顆粒制備后通過(guò)一系列材料學(xué)表征,來(lái)評(píng)價(jià)納米顆粒的制備情況以及其固定在樣品表面后所帶來(lái)的一系列變化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]《中國(guó)心血管病報(bào)告2018》要點(diǎn)介紹[J]. 馬麗媛,吳亞哲,陳偉偉. 中華高血壓雜志. 2019(08)
[2]Electrochemical noise analysis on the pit corrosion susceptibility of biodegradable AZ31 magnesium alloy in four types of simulated body solutions[J]. Changgang Wang,Liping Wu,Fang Xue,Rongyao Ma,Ini-Ibehe Nabuk Etim,Xuehui Hao,Junhua Dong,Wei Ke. Journal of Materials Science & Technology. 2018(10)
[3]Mg-Zn-Y-Nd coated with citric acid and dopamine by layer-by-layer self-assembly to improve surface biocompatibility[J]. CHEN Li,LI JingAn,CHANG JiaWei,JIN ShiBo,WU Di,YAN HaoHao,WANG XiaoFeng,GUAN ShaoKang. Science China(Technological Sciences). 2018(08)
[4]Suppressing Effect of Heat Treatment on the Portevin–Le Chatelier Phenomenon of Mg–4%Li–6%Zn–1.2%Y Alloy[J]. C.Q.Li,D.K.Xu,B.J.Wang,L.Y.Sheng,E.H.Han. Journal of Materials Science & Technology. 2016(12)
[5]Multifunctional MgF2/Polydopamine Coating on Mg Alloy for Vascular Stent Application[J]. Xiaoli Liu,Zhen Zhen,Jing Liu,Tingfei Xi,Yudong Zheng,Shaokang Guan,Yufeng Zheng,Yan Cheng. Journal of Materials Science & Technology. 2015(07)
本文編號(hào):3566740
【文章來(lái)源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
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1緒論8mg/mL制備的45種不同的HA/PEI納米顆粒進(jìn)行了動(dòng)態(tài)光散射(DLS)測(cè)試,通過(guò)納米顆粒的平均粒徑、PDI和zeta電位進(jìn)行了篩選,篩選出5種用于后續(xù)的涂層制備。(2)將HA/PEI納米顆粒固定在氟化處理和PDA沉積后的Mg-Zn-Y-Nd合金表面,制備成HA/PEI納米顆粒復(fù)合涂層,并通過(guò)SEM、FTIR、XPS、水接觸角儀和三維形貌測(cè)量?jī)x等測(cè)試涂層的相關(guān)性能。(3)通過(guò)電化學(xué)工作站測(cè)量樣品的動(dòng)電位極化曲線(Tafel曲線),進(jìn)行浸泡實(shí)驗(yàn)測(cè)量溶液的pH值,通過(guò)質(zhì)量損失計(jì)算樣品的降解速率,通過(guò)SEM觀察樣品浸泡后的表面形貌,對(duì)HA/PEI納米顆粒復(fù)合涂層的抗降解性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。(4)通過(guò)溶血率、血小板粘附和激活、纖維蛋白原粘附和變性等實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)HA/PEI納米顆粒復(fù)合涂層的血液相容性;通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞與樣品的共培養(yǎng)評(píng)價(jià)HA/PEI納米顆粒復(fù)合涂層的細(xì)胞相容性。1.4.3技術(shù)路線本研究的技術(shù)路線如圖1.2所示:圖1.2技術(shù)路線圖
2實(shí)驗(yàn)材料與表征方法11基-3-(3-二甲氨基丙基)碳化二亞胺(EDC)依次溶于超純水中制備活化劑。制備步驟如下:(1)將活化劑以體積比9:1(HA為9)的比例加入配置好的HA溶液中;(2)放入溫度為37℃的搖床中均勻振蕩30分鐘;(3)快速加入PEI溶液,體積比為9:1(HA為9),加完之后形成HA/PEI納米顆粒(NPs)。2.2.2生物鎂合金表面功能層的構(gòu)建Mg-Zn-Y-Nd表面涂層的制備過(guò)程如圖2.1所示。首先使用線切割將Mg-Zn-Y-Nd棒材切成厚度3mm,直徑10mm的圓片,用200目砂紙打磨去掉樣品表面的氧化層,用400目和600目砂紙依次打磨光滑,用800目和1000目砂紙水磨樣品至光滑平整后使用無(wú)水乙醇清洗待用;然后將樣品浸入40%氫氟酸中反應(yīng)48小時(shí)制備MgF2層以提高基體耐蝕性,用超純水清洗后干燥,得到的樣品標(biāo)記為HF;接著將HF樣品浸入2.0mg/mL多巴胺溶液中(溶于10mmolTris-HCl,pH8.5)反應(yīng)6小時(shí)后得到聚多巴胺層(PDA)以提供后續(xù)反應(yīng)位點(diǎn),用超純水清洗后干燥,得到的樣品標(biāo)記為HP;最后將HP樣品分別浸入5種不同濃度HA的納米顆粒溶液(0.5、1.0、1.5、2.0和2.5mg/mL)中反應(yīng)8小時(shí),用超純水清洗后干燥,得到的樣品分別標(biāo)記為NP0.5、NP1.0、NP1.5、NP2.0和NP2.5。圖2.1Mg-Zn-Y-Nd表面涂層制備示意圖2.3材料學(xué)評(píng)價(jià)HA/PEI納米顆粒制備后通過(guò)一系列材料學(xué)表征,來(lái)評(píng)價(jià)納米顆粒的制備情況以及其固定在樣品表面后所帶來(lái)的一系列變化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]《中國(guó)心血管病報(bào)告2018》要點(diǎn)介紹[J]. 馬麗媛,吳亞哲,陳偉偉. 中華高血壓雜志. 2019(08)
[2]Electrochemical noise analysis on the pit corrosion susceptibility of biodegradable AZ31 magnesium alloy in four types of simulated body solutions[J]. Changgang Wang,Liping Wu,Fang Xue,Rongyao Ma,Ini-Ibehe Nabuk Etim,Xuehui Hao,Junhua Dong,Wei Ke. Journal of Materials Science & Technology. 2018(10)
[3]Mg-Zn-Y-Nd coated with citric acid and dopamine by layer-by-layer self-assembly to improve surface biocompatibility[J]. CHEN Li,LI JingAn,CHANG JiaWei,JIN ShiBo,WU Di,YAN HaoHao,WANG XiaoFeng,GUAN ShaoKang. Science China(Technological Sciences). 2018(08)
[4]Suppressing Effect of Heat Treatment on the Portevin–Le Chatelier Phenomenon of Mg–4%Li–6%Zn–1.2%Y Alloy[J]. C.Q.Li,D.K.Xu,B.J.Wang,L.Y.Sheng,E.H.Han. Journal of Materials Science & Technology. 2016(12)
[5]Multifunctional MgF2/Polydopamine Coating on Mg Alloy for Vascular Stent Application[J]. Xiaoli Liu,Zhen Zhen,Jing Liu,Tingfei Xi,Yudong Zheng,Shaokang Guan,Yufeng Zheng,Yan Cheng. Journal of Materials Science & Technology. 2015(07)
本文編號(hào):3566740
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