生物材料的血液相容性指生物材料表面抑制血管內(nèi)血液形成血栓的能力和生物材料對血液的溶血現(xiàn)象(紅細胞破壞)、血小板功能降低、白細胞暫時性減少、功能下降以及補體激活或等血液生理功能的影響,此外,還有材料不致使血漿蛋白變性,不影響血液中存在的生命體多種酶的活性,不改變血液中電解質(zhì)濃度滲透壓,不引起有害的免疫反應等諸多問題。它涉及血液與材料接觸后血小板血栓形成(血小板粘附、聚集、變形)、溶血、白細胞減少等細胞水平的反應;凝血系統(tǒng)、纖溶系統(tǒng)激活等血漿蛋白水平反應;還有免疫成份改變、血小板受體、ADF(二磷酸腺昔)、前列環(huán)素釋放等分子水平的反應�？梢娧合嗳菪陨婕暗囊蛩胤浅６�,其機理的研究及性能的表征也異常復雜,單一孤立的參數(shù)并不能說明某種材料的血液相容性的優(yōu)劣。本論文較為系統(tǒng)地分析了血液-材料相互作用特性,并根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范,提出一套血液相容性評定方法。在此基礎上,對抗凝血材料表面特性進行了較為系統(tǒng)的研究,并利用模糊數(shù)學和層次分析法原理,最后對抗凝血材料的血液相容性進行了綜合的評價。 抗凝血生物材料血液相容性研究表明:(1)肝素對維持血細胞及蛋白正常結(jié)構(gòu)的功效顯著。同時,實驗結(jié)果還表明液晶共混聚醚氨酯材料抗凝血性能的獲得來源于肝素、液晶和微相分離結(jié)構(gòu)在材料表面結(jié)構(gòu)方面的協(xié)同作用。(2)通過掃描電鏡的觀察和血漿蛋白質(zhì)的分析,開展了對血漿蛋白吸附的研究。結(jié)果表明:增加材料表面的親水性,有利于減少血漿蛋白的吸附量,增加吸附的總蛋白中白蛋白的比例;肝素化比提高親水性的效果更明顯,并且消除了本體材料使蛋白質(zhì)的變性;液晶共混聚醚氨酯材料有適宜的微相分離結(jié)構(gòu)對血漿蛋白的影響最大。(3)對五種材料血小板黏附的研究,發(fā)現(xiàn)材料表面親水性的提高和肝素化可以減少血小板的黏附;液晶共混聚醚氨酯材料的特殊微相分離結(jié)構(gòu),更能減少血小板的黏附。(4)通過復鈣時間和凝血因子的檢測及對凝血過程的研究,可以得出,異體材料的介入肯定會激活凝血途徑,使凝血時間變短;材料表面親水性的提高,對延長凝血時間有一定的幫助,對提高材料抗凝血性來說,肝素的效果尤為顯著。(5)觀察血細胞的變化發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在使用的生物材料的溶血率都能達到5%以下的標準。材料表面親水性的提高,能減少溶血現(xiàn)象的發(fā)生。但是液晶共混聚醚氨酯材料接觸血液后,有一定的溶脹現(xiàn)象,從而對紅細胞產(chǎn)生一定的負面影響。五種材料對白細胞的吸附實驗表明:材料吸附白細胞幾乎都在同一個水平上,沒有太大的差別。 抗凝血材料表面特性研究表明:(1)在材料表面親水性接枝能夠提高材料的輕水性,增加表面自由能;材料和高親水性的液晶共混后,更能大大提高表面自由能。(2)通過計算,兩種材料改性前后的表面張力,由此得到它們與血液(以水計)的界面張 WP=5 力,結(jié)合前面血液相容性的研究,發(fā)現(xiàn)具有良好血液相容性的材料有較小界面張力。(3)運用計算分析液晶共混聚醚氨酯界面張力極小的原因,發(fā)現(xiàn)材料表面LCP的含量大于本體中的含量,說明LCP發(fā)生了表面遷移而在復合材料表面形成一親水液晶層。 由于血液相容性單因素實驗結(jié)果排序的差異性,實驗結(jié)果單位和數(shù)值的差異性,采用模糊數(shù)學原理建立評價模型,對五種材料進行了綜合評價。在建立模糊數(shù)學模型過程中,必須對評價因素分配權(quán)重,為了使權(quán)重的分配更加合理,引入了層次分析法,通過各因素與血液相容性層次聯(lián)系,合理地給定了權(quán)重。其中,復鈣時間、血小板的變化、凝血因子的變化、球蛋白的變化對材料血液相容性評價影響最大。評價的結(jié)果是,液晶共混聚醚氨酯擁有最佳的綜合血液相容性,整體肝素化聚醚砜緊隨其后。通過分析,兩種血液相容性較好的材料需要改進的方向是:液晶共混聚醚氨酯在溶血率這個因素上還有待提高;整體肝素化聚醚砜則需要減少對白細胞的影響和改善材料表面的親水性。
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2004
【中圖分類】：R318.08
【部分圖文】：

PES H-PESFig.2.1 adsorbtion of albumin in oxen plasma圖 2.1 白蛋白黏附情況通過在掃描電鏡下放大 1000 倍觀察，可以清楚地看到圖 2.1 中，兩種材料有聚集成團的白蛋白，但聚醚砜是絮狀顆粒，而且呈現(xiàn)了網(wǎng)狀凝聚，說明聚醚了吸附白蛋白的變性。聚醚氨酯和 PEU/LCP 復合材料試樣均吸附了一定數(shù)量白，且白蛋白輪廓清晰、邊界分明，說明兩種材料都對白蛋白有吸附作用。在素化的聚醚砜表面，也黏附有白蛋白，白蛋白吸附數(shù)量略多于未肝素化的聚醚黏附的白蛋白的分散非常的均勻，白蛋白顆粒清晰，表面光滑，保持了蛋白質(zhì)和構(gòu)象和性狀，有利于防止血小板的黏附而導致凝血。根據(jù)掃描電鏡測試結(jié)果形態(tài)可以看出，整體肝素化聚醚砜黏附的白蛋白更有利于材料形成良好的血性，減少和改善了白蛋白的吸附狀態(tài)。從聚醚氨酯的掃描電鏡照片中，可以看的聚醚氨酯放大后的表面極不均勻，高分子材料表面有許多孔洞，在表面的白附量較少。PEU/LCP 復合材料的吸附情況來看，整個材料由于有液晶的加入，其均勻、光滑，看不到任何孔洞和不平整的地方，表面吸附有較多的白蛋白顆

重慶大學碩士學位論文 4 模糊數(shù)學法對材料血液相容性評立不同的分析層次,按最高層(所達到的目標)、中間層(準則層)、最低層(指標層)列起來,形成一個多目標、多層次的分析模型。經(jīng)過一系列的運算和檢驗,獲得各指相對于總目標重要性的排列次序,即求得各指標的權(quán)重。① 建立層次分析評價模型
【引證文獻】

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1 何健;SPR生物傳感器的優(yōu)化和在生物材料生物相容性研究中的應用[D];東南大學;2006年

本文編號：2841803