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层层自组装策略构建含磷酸胆碱涂层址

收藏本文 2024-02-05 点赞:5944 浏览:18847 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论文以心血管植入材料的表面修饰为背景,利用具有细胞膜仿生特性的磷酸胆碱基团优异的生物相容性及阻抗蛋白质粘附性能,采取层层自组装策略,构建了含有磷酸胆碱基团的多层膜,浅析了多层膜的稳定性,并探讨了一些参数对组装历程的影响。基于Zr4+同磷酸基团的离子络合作用构建含磷酸胆碱的层层自组装多层膜系统探讨首先用传统的自由基聚合策略成功的合成了含大量磷酸胆碱基团的聚合物聚-2-丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱酯(PMPC).利用四价锆离子(Zr4+)同磷酸根或磷酸酯基团间有着离子络合作用作为驱动力,成功地制备了PMPC多层膜——[PMPC/Zr4+]n多层膜。通过椭圆偏振光谱及石英晶体微天平的跟踪PMPC同Zr4+的层层自组装历程表明,多层膜的厚度及质量增加与双层膜数量的增加之间呈线性联系,[PMPC/Zr4+]n多层膜具有一定的可设计性。实验证明了[PMPC/Zr4+]n多层膜在PBS溶液中具有较好的稳定性。PMPC同Zr4+溶液的pH及浓度会对组装历程产生很大影响。[PMPC/Zr4+]n多层膜的抗蛋白质粘附实验证明了该多层膜修饰的表面具有优异的抗污性能。基于环氧氨基反应构建含磷酸胆碱的共价层层自组装多层膜探讨进一步开发了基于环氧氨基反应构建含磷酸胆碱的共价层层自组装多层膜的系统。首先利用传统自由基聚合策略成功地制备了含有环氧基团的丙烯酸环氧丙酯(GMA)及含有磷酸胆碱基团的2-丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱酯(MPC)的无规共聚物P(MPC-GMA)(MG),选用聚乙烯亚胺(PEI)(分子中含有大量伯胺基团)作为组装的另一组分同MG进行共价层层自组装。巧妙的利用交替旋涂层层自组装策略制备了[MG/PEI]n多层膜,椭圆偏振光谱及石英晶体微天平的跟踪MG同PEI的交替旋涂层层自组装历程表明,该组装的增加同双层膜膜数的增加呈线性联系,即多层膜具有一定的可设计性。实验证明了基于共价键交联的[MG/PEI]n多层膜在水及PBS溶液中具有长效的稳定性能。多层膜的组装驱动力为环氧氨基间的化学反应,由此还探讨了组装在旋涂停止后的多层膜静置时间的影响。由于很多生物大分子都含有活性氨基基团,文章进一步考察了基于这种环氧氨基间的化学反应驱动力在制备生物大分子多层膜上的运用。关键词:磷酸胆碱论文层层自组装论文抗污性能论文生物大分子论文

    致谢5-6

    摘要6-8

    Abstract8-12

    第一章 绪论12-30

    1.1 心血管植入材料与生物相容性12-16

    1.1.1 心血管植入材料表面的蛋白质吸附行为13

    1.1.2 植入材料表面的血小板粘附及凝血机理13-14

    1.1.3 植入体材料表面引起感染现象14

    1.1.4 植入材料表面抗凝血修饰14-15

    1.1.5 植入材料表面抗感染修饰15-16

    1.2 基于细胞膜仿生的磷酸胆碱技术16-19

    1.2.1 细胞膜中的脂质体16-17

    1.2.2 细胞膜仿生构思17-18

    1.2.3 磷酸胆碱(PC)18-19

    1.3 层层自组装策略学19-22

    1.3.1 超分子组装19

    1.3.2 静电层层自组装19-20

    1.3.3 离子配位键层层自组装20-21

    1.3.4 共价键层层自组装21-22

    1.4 课题的提出与探讨思路22-24

    1.4.1 基于锆离子同磷酸胆碱上的磷酸根基团的相互作用制备PMPC多层膜22

    1.4.2 基于环氧同氨基间的反应制备含磷酸胆碱的共价键层层自组装多层膜22-24

    1.5 参考文献24-30

    第二章 基于磷酸基团同锆离子间的离子络合作用构建PMPC多层膜30-48

    2.1 实验部分31-34

    2.1.1 实验材料31

    2.1.2 PMPC的合成及表征31-32

    2.1.3 PMPC多层膜的制备32-33

    2.1.4 PMPC多层膜的表征33

    2.1.5 多层膜的抗污性能表征(蛋白质的吸附)33-34

    2.2 结果与讨论34-44

    2.2.1 PMPC的合成与表征34

    2.2.2 PMPC多层膜的制备及表征34-37

    2.2.3 pH对构建[PMPC/Zr~(4+)]_n多层膜的影响37-38

    2.2.4 PMPC及Zr~(4+)溶液浓度对构建[PMPC/Zr~(4+)]_n多层膜的影响38-40

    2.2.5 [PMPC/Zr~(4+)]_n多层膜在PBS中的稳定性40-41

    2.2.6 [PMPC/Zr~(4+)]_n多层膜的抗污性能41-44

    2.3 本章小结44

    2.4 参考文献44-48

    第三章 基于环氧-氨基反应构建含PC的共价层层自组装多层膜48-66

    3.1 实验部分49-52

    3.1.1 原料与试剂49

    3.1.2 P(MPC-GMA)(MG)的合成及表征49-50

    3.1.3 [MG/PEI]层层自组装多层膜的制备50-51

    3.1.4 [MG/PEI]层层自组装多层膜的表征51

    3.1.5 [PMPC/PEI]交替旋涂层层自组装及表征51

    3.1.6 [MG/PEI]层层自组装多层膜稳定性表征51-52

    3.1.7 MG同壳聚糖(CHI)进行旋涂层层自组装多层膜的构建及稳定性表征52

    3.1.8 MG同鼠尾胶原进行层层自组装多层膜的构建及表征52

    3.2 结果与讨论52-63

    3.2.1 P(MPC-co-GMA)(MG)的合成及表征52-53

    3.2.2 浸涂法制备[MG/PEI]_n多层膜53-55

    3.2.3 交替旋涂法制备[MG/PEI]_n多层膜55-57

    3.2.4 PMPC同PEI的交替旋涂自组装57-58

    3.2.5 [MG/PEI]_n多层膜的形貌表征58

    3.2.6 [MG/PEI]_n多层膜的稳定性表征58-59

    3.2.7 旋涂静置时间对制备[MG/PEI]_n多层膜的影响59-60

    3.2.8 MG同生物分子的层层自组装60-63

    3.3 本章小结63

    3.4 参考文献63-66

    全文结论66-68

    全文主要结论66-67

    全文主要革新点67

    不足与展望67-68

    附录68-69

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