【摘 要】
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聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯)材料是生物医用材料中最常用的聚合物之一,它的机械性能极佳,耐酸碱,耐腐蚀,因此被广泛应用于人工血管和人工韧带等医用材料中。但是聚酯纤维属于化学惰性聚合物,与天然材料相比其生物相容性较差,如果不加以改性,极易造成内膜增生。因此,克服聚酯纤维表面的天然惰性,改善医用材料的生物相容性是目前生物医用材料领域亟待解决的问题。本课题针对聚酯织物涂层工艺进行改进,以提高聚酯织物的生物相
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聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯)材料是生物医用材料中最常用的聚合物之一,它的机械性能极佳,耐酸碱,耐腐蚀,因此被广泛应用于人工血管和人工韧带等医用材料中。但是聚酯纤维属于化学惰性聚合物,与天然材料相比其生物相容性较差,如果不加以改性,极易造成内膜增生。因此,克服聚酯纤维表面的天然惰性,改善医用材料的生物相容性是目前生物医用材料领域亟待解决的问题。本课题针对聚酯织物涂层工艺进行改进,以提高聚酯织物的生物相容性。首先,对聚酯织物进行碱减量处理,之后在碱处理后的聚酯织物表面依次涂层聚氨酯和明胶两种物质,来研究碱处理和涂层工艺对聚酯织物的理化性能和生物相容性的影响。通过傅里叶红外变换光谱,X射线光电子能谱等测试手段对材料的特征基团和元素组成进行表征,探究聚氨酯和明胶两种物质在聚酯织物上的涂覆情况。通过观察人脐静脉内皮细胞(HUVEC)在改性织物表面上的生长情况和细胞增殖情况,来评估改性材料的生物相容性。通过溶血率、血小板粘附程度、复钙化时间等测试手段表征两种涂层物质对聚酯织物血液相容性的改善情况。研究结果表明,碱处理可以有效提高聚酯织物的羧基含量,从而增强聚酯织物与涂层物质之间的结合能力。本课题中碱处理的最佳工艺为,使用十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)作为碱减量促进剂,浓度为0.09 g/L,碱处理温度为80℃,碱浓度为5g/L。这时聚酯织物的减量率为1.4±0.2%,羧基的含量由18.34 mol/t提高到50.7 mol/t,聚酯织物的拉伸强度由90.4 MPa降低到了78.6 MPa。对经过碱处理的聚酯织物样品进行涂层发现,明胶涂层改变了材料的亲疏水性,接触角从113°降低到82°,提高了组织蛋白在聚酯织物表面的粘附几率。经过明胶涂层的聚酯织物材料,其溶血率均低于2%,血小板粘附实验表明,聚氨酯和明胶复合涂层的协同效果有效减少了材料表面的血小板粘附。复钙化时间和活化凝血活酶时间测试表明,经过涂层后的织物具有良好的抗凝性能。HUVEC在明胶涂层的聚酯织物上粘附增多,培养五天后,细胞在聚酯材料表面的铺展程度明显增大,表明明胶涂层显著改善了聚酯材料的生物相容性。本研究通过对聚酯织物碱减量处理后进行聚氨酯和明胶复合涂层,证明了该复合涂层能够有效提升聚酯材料的血液相容性和细胞相容性。这对于提高由聚酯织物制成的人工血管材料和其他生物医用材料在临床中的利用率具有重要意义。
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