血液接触材料和血液相容性
生物医用材料

⽣物医⽤材料⽣物医⽤⾼分⼦材料课程总结⼀、⽣物医⽤材料定义⽣物医⽤材料:对⽣物系统的疾病进⾏诊断、治疗、外科修复、理疗康复、替换⽣物体组织或器官(⼈⼯器官),增进或恢复其功能,⽽对⼈体组织不会产⽣不良影响的材料。
⽣物医⽤材料本⾝并不必须是药物,⽽是通过与⽣物机体直接结合和相互作⽤来进⾏治疗;⽣物医⽤材料是⼀种植⼊躯体活系统内或与活系统相接触⽽设计的⼈⼯材料。
研究内容包括:各种器官的作⽤;⽣物医⽤材料的性能;组织器官与材料之间的相互作⽤分类⽅法:按材料的传统分类法分为:(1)合成⾼分⼦材料(如聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚⼄醇酸、)(2)天然⾼分⼦材料(如胶原、丝蛋⽩、纤维素、壳聚糖)(3)⾦属与合⾦材料(4)⽆机材料(5)复合材料按材料的医⽤功能分为:(1)⾎液相容性材料(2)软组织相容性材料(3)硬组织相容性材料(4)⽣物降解材料(5)⾼分⼦药物⼆、⽣物相容性与安全性⽣物相容性,是⽣物医⽤材料与⼈体之间相互作⽤产⽣各种复杂的⽣物、物理、化学反应的⼀种概念。
⽣物医⽤材料必须对⼈体⽆毒、⽆致敏、⽆刺激、⽆遗传毒性、⽆致癌性,对⼈体组织、⾎液、免疫等系统不产⽣不良反应。
主要包括:1.组织相容性:指材料⽤与⼼⾎管系统外的组织和器官接触。
要求医⽤材料植⼊体内后与组织、细胞接触⽆任何不良反应。
典型的例⼦表现在材料与炎症,材料与肿瘤⽅⾯。
影响组织相容性的因素:1)材料的化学成分;2)表⾯的化学成分;3)形状和表⾯的粗糙度:2.⾎液相容性:材料⽤于⼼⾎管系统与⾎液直接接触,主要考察与⾎液的相互作⽤材料,影响因素:材料的表⾯光洁度;表⾯亲⽔性;表⾯带电性,具体作⽤机理表现在:⾎⼩板激活、聚集、⾎栓形成;凝⾎系统和纤溶系统激活、凝⾎机能增强、凝⾎系统加快、凝⾎时间缩短;红细胞膜破坏、产⽣溶⾎;⽩细胞减少及功能变化;补体系统的激活或抑制;对⾎浆蛋⽩和细胞因⼦的影响。
主要发⽣在凝⾎过程,⽣物材料与⾎⼩板,⽣物材料与补体系统的作⽤过程。
不同分子量的PEG改性聚氨酯以及表面的血液相容性研究

不同分子量的PEG改性聚氨酯以及表面的血液相容性研究摘要:采用两步法将不同分子量的PEG(400、800、1000和2000)修饰到PU膜上,获得了不同分子量PEG修饰的PU,而后考察修饰PU膜的凝血因子试验、复钙时间的测定、血小板计数和血细胞计数实验,检测不同分子量修饰的PU膜的血液相容性。
经过修饰的PU 膜和血液相容性得到了明显改善,并且随着分子量的增加,这种相容性也再增加,PEG的分子量为1000时,这种效果就达到最好。
关键词:聚氨酯PEG 血液相容性血栓1引言聚氨基甲酸酯简称为聚氨酯(PU),是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基基或多羟基化合物加聚而成,因此主链上含有氨基甲酸酯(—NHCOO—)基团,除此之外了,还可含有醚、酯、脲等等基团。
因具有优良的物理机械性能和良好的生物相容性,虽然已经具有四十年的历史,但是目前子在许多人工器官和医疗装置中发挥着至关重要的作用[1]。
但是在临床上,聚氨酯依然会带来像血栓形成等类似的不良生物反应,这可能是由于和生命环境的不相容造成的,因此,对去进行改性获得更加优良的生物相容性的聚氨酯材料是非常必要和有意义的[2]。
当疏水性的材料表面与血液接触后,它能与血液中的蛋白发生强的疏水-疏水相互作用,改变了蛋白的构象,这就会导致蛋白质在材料表面产生不可逆的吸附,从而出现凝血的现象。
通过在疏水性材料表面嫁接亲水性物质能有效的减少和降低这种作用,从而抑制凝血现象的发生[3]。
在众多的亲水性改性材料中,聚乙二醇因能够有效的防止蛋白吸附和血小板的粘附而被受亲睐[4-5]。
因此,本研究采用两步法将不同分子量的PEG(400、800、1000和2000)修饰到PU 膜上,获得了不同分子量PEG修饰的PU,而后考察了修饰PU膜的凝血因子试验、复钙时间的测定、血小板计数和血细胞计数实验,检测不同分子量修饰的PU膜的血液相容性。
2.实验材料和方法2.1 实验材料聚乙二醇400、聚乙二醇800、聚乙二醇1000和聚乙二醇2000(Aldrich公司),4,4-二苯甲基二异氰酸酯(MDI,Aldrich公司),琥珀亚胺碳酸二酯(DSC,Aldrich公司),甲苯,DMF,聚氨酯均为国药试剂,分析纯。
浅谈高分子材料在生物医用领域的发展与应用

浅谈高分子材料在生物医用领域的发展与应用上官勇刚浙江大学高分子科学与工程学系高分子合成与功能构造教育部重点实验室50 年代以来,高分子科学发展的一个重要特征是,在本学科进一步向纵深发展的同时,开始向其他相关学科进行渗透并形成了许多新的学科边缘领域。
高分子生物材料( Polymeric Biomaterials)就是高分子科学与生命科学之间相互渗透而产生的一个重要边缘领域。
生物医用高分子材料是生物高分子材料中最为重要的组成部分,生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官,增进或恢复其功能的高分子材料。
这类高分子材料的研究有着非常重要的科学意义和实用价值。
随着高分子化学工业的发展,出现了大量的医用新材料和人工装置,如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起博器以及骨生长诱导剂等。
近十年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。
生物医用高分子材料的发展阶段生物医用高分子材料的发展经历了两个阶段。
第一阶段是工业高分子材料在医学中的自发应用,这个阶段开始于1937年工业聚甲基丙烯酸甲酯用于制造假牙的牙床,其特点在于是,所用的材料都是工业上已经投产的现成材料,对于其应用价值,也已进行了一系列基础性的研究。
第二阶段是根据生命科学的需要,在分子水平上设计开发新型的生物医用高分子材料,并且对已经成熟的生物医用高分子材料进行优化。
这个阶段始于1953年医用级有机硅橡胶的出现,之后于1962年又开发出体内可吸收的聚羟基乙酸酯用作缝合线。
60年代中期起又依据心血管材料的要求,开发出多种抗凝血的聚(醚-氨酯)生物材料。
所有这些都标志着高分子生物材料已开始进入一个以分子工程研究为基础的发展时期。
生物医用高分子材料的分类与应用一.惰性生物医用高分子材料1)血液相容性材料(抗血凝性材料)生物医用高分子存在的最大难点在于血凝性。
医用塑料适合制作形形色色的植入式器械产品

医用塑料适合制作形形色色的植入式器械产品,如可作为植入式器械的骨架材料等,具有极其广泛的应用前景毫无疑问,高分子聚合物(塑料)已成为国际医疗器械制造业继金属材料之后的第二大常用原材料。
据有关方面报道,全球每年用于制造医疗器械的约2000多亿美元原材料中,塑料类原材料约为65.5亿美元,由此诞生了一个新名词“医用塑料”(Plastics for medical uses)。
实际上,医用塑料是一个包涵很多种高分子聚合物的总称,其中包括已上市的所有“热塑性塑料”以及各种新开发的具有生物相容性或生物可降解性高分子聚合物材料。
它们适合制作形形色色的植入式器械产品(可作为植入式器械的骨架材料),故具有极其广泛的应用前景。
随着材料科学技术的发展,国外已开发出多种适合制作植入式器械的新塑料材料,其中包括聚乙烯醇(PVA)、聚氧乙烯(PEO)、聚乳酸(PLA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。
这些材料不仅具有良好的生物相容性,而且其中有些材料在体内还能生物降解,生成二氧化碳和水等无害化合物。
瑞士气巴-嘉基医药公司几年前还开发出一种适合医疗器械用途的抗菌塑料新原料。
据介绍,该材料里含有银离子及三氯生等抗菌剂,将其加工成使用频度较高的医疗器械产品或元器件,可以增强其抗菌力,防止病人因使用医疗器械而产生交叉感染。
现将国外新开发的医用塑料器械产品的特点、性能作扼要介绍。
可降解塑料植入式医械近年来,利用可降解塑料制成的植入式医疗器械产品在国际市场上销售势头非常强劲。
尤其是骨折固定夹板、骨螺丝、骨骼填充材料(骨水泥等)、人工肌腱和人工韧带、人工骨关节替换材料等一些植入式矫形器械产品,使用可降解塑料的比例越来越高。
早期生产的植入式矫形器械产品多为钛钢制品,植入后待骨头愈合后又要做手术取出,非常麻烦。
使用新型可降解塑料制成的上述矫形器械的最大优点是:一旦植入体内,它们能在一定期限内自动分解并被组织吸收,届时骨头已经愈合,这样一来,医生就不必再做第二次手术取出植入的矫形器械。
欧盟医疗器械生物学评价

欧盟医疗器械生物学评价1、生物安全性原则:安全、科学、有效。
目的在于消除生物材料对人体器官的破坏性,比如细胞毒性和致癌性。
另外,生物材料对于宿主是异物,在体内必定会产生某种应答或出现排异现象。
生物材料如果要成功,至少要使发生的反应被宿主接受,不产生有害作用。
2、生物功能性原则:相容、安全、有效生物功能性是指其在特殊应用中“能够激发宿主恰当地应答”的能力。
随着对生物材料生物相容性的深入研究,人们发现不仅要对生物材料的毒副作用要进行评价,还要进一步评价生物材料对生物功能的影响。
生物学反应1、血液反应:血小板血栓、凝血系统激活、纤溶系统激活、溶血反应、白细胞反应、细胞因子反应、蛋白黏附。
2、免疫反应:补体系统激活、体液免疫反应、细胞免疫反应。
3、组织反应:炎症反应、细胞黏附、细胞增殖、形成囊膜、细胞质的转变。
4、材料反应(1)物理性质变化引起生物医用材料变化的因素:1)生理活动中骨骼、关节、肌肉的力学性动态运动;2)细胞黏附吞噬作用。
(2)化学性质变化引起生物体反应的因素:1)材料中残留有毒性的低分子物质;2)材料聚合过程残留有毒性、刺激性的单体;3)材料及制品在灭菌过程中吸附了化学毒剂和高温引发的裂解产物;4)材料和制品的形状、大小、表面光滑程度;5)材料的酸碱度。
生物相容性的分类1、血液相容性:材料用于心血管系统与血液直接接触,主要考察与血液的相互作用。
血液相容性要求:抗血小板血栓形成、抗凝血性、抗溶血性、抗白细胞减少性、抗补体系统抗进性、抗血浆蛋白吸附性、抗细胞因子吸附性。
2、组织相容性(一般生物相容性):材料与心血管系统外的组织和器官接触,主要考察与组织的相互作用。
组织相容性要求:细胞黏附性、无抑制细胞生长性、细胞激活性、抗细胞原生质变化性、抗炎症性、无抗原性、无诱变性、无致癌性、无致畸性。
生物相容性的评价标准1、ISO中生物学评价标准的特点(1)明确了医疗装置的分类,将接触部位分为表面接触、体外与体内接触、体内植入三大类;(2)在接触时间上将小于24h的接触列为一时接触,短、中期接触时间大于24h至30天,30天以上为长期接触;嘉峪检测网编辑整理(3)生物学评价试验分为基本评价试验和补充评价试验两大类。
生物材料复习资料

《生物材料学》复习资料1.生物材料,生物惰性材料,生物活性材料,生物降解材料,生物复合材料的概念生物材料:一种用于植入或与活体系统结合的无药理学和无生命性质的物质,包括所有植入人体体内且与体内组织直接接触并起到某一特定作用的材料。
生物惰性材料:是指一类在生物环境中能够保持稳定,不发生或仅发生微弱化学反应的生物医学材料,主要是惰性生物陶瓷类和医用金属及合金类材料。
生物活性材料:是一类能与周围组织发生不同程度生化反应的生物医学材料。
生物降解材料:是指那些被植入人体以后,能够不断发生降解,降解产物能够被生物体所吸收或排出体外的一类材料。
生物复合材料:是由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医用材料。
2.一种用于植入或与活体系统结合的无药理学和无生命性质的物质天然材料:胶原、纤维蛋白、甲壳素、壳聚糖合成材料:聚乳酸(PLA) 聚羟基乙酸(PGA) 聚己内酯(PCL) 聚羟基烷基酸酯(PHA)3.包括所有植入人体体内且与体内组织直接接触并起到某一特定作用的材料4.细胞外基质细胞外基质是肌体发育过程由细胞分泌到细胞外的各种生物大分子,组装形成高度水合的凝胶,其中存在于各种纤维的网络。
5.材料与活体系统相互作用(1)材料反应:即活体系统对材料的作用,包括生物环境对材料的腐蚀、降解、磨损和退化,甚至破坏。
(2)宿主反应:即材料对活体系统的作用,包括局部和全身反应,如:炎症、细胞毒性、过敏等。
6.生物相容性的定义,分类,生物材料的生物相容性评价生物相容性:材料在生理环境中,生物体对植入材料会产生生物学反应以及植入材料应该产生有效作用的能力,用以表征这种生物体与生物材料之间相互作用的生物学行为就是生物相容性。
(1)血液相容性:与血液接触的材料应无溶血作用、不能破坏血液组成、不能有凝血作用和形成血栓。
(2)组织相容性:(1)植入材料不能对周围组织产生毒副作用,不能诱发基因病变和组织致畸;(2)植入体周围组织不能对材料产生强烈腐蚀和排斥反应。
医疗器械生物相容性评价要求
面进行改性来提高生物材料的性能。
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血液相容性
•
材料表面的改性是指在不改变材料及其
制品本体性能前提下 ,赋予其表面新的性能。
经对材料与生物体相互作用机制的大量研究
表明: 生物材料表面的成分 、结构 、表面形
貌 、表面的能量状态、亲(疏)水性 、表面
电荷 、表面的导电特征等表面化学 、物理及
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标准化工作的发展
• 1979年美国国家标准局和牙科协会(ANSI/ADA- 1979) 首先发布了“ 口腔材料生物学评价标准 ”。
• 1982年美国材料试验协会(ASTM) 发布了“医疗器 械的生物学评价项目选择标准 ” (ASTM学评价 第16部分: 降解产物与可溶
出物的毒性动力学研究设计)
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(二) 、血液相容性
•
生物医用材料与血液直接接触时 ,血液与
材料之间将产生一系列生物反应 。反应表现为
材料表面出现血浆蛋白被吸附 ,血小板粘附、
聚集 、变形 ,凝血系统、纤溶系统被激活 ,最
• 1989年国际标准化组织(ISO)成立 “194技术委员会 ”,专门研究生物材料和医 疗器材生物学评价标准 。 目前该委员会已起 草发布了20个ISO10993系列标准。
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生物相容性评价标准(1989年194技术委员会)
• ISO10993.1 医疗器械生物学评价 第1部分: 风险管理过程中的评价与试验
• 因子 XI,ROSENTHAL因子,抗血友病球蛋白C • 因子 XII,HAGEMAN因子, 表面因子 • 因子 XIII,血纤维稳定因子
新型纺织材料思考题
新型纺织材料思考题公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-一、天然彩棉的鉴别方法有哪些(1)纤维横截面比较:天然彩棉的色彩呈片状,色彩分布不均匀,主要分布在次生胞壁及细胞腔内;而染色棉的色彩则均匀分布在整个细胞内,细胞腔内色彩淡一些。
天然彩棉染色后的色彩分布与染色白棉基本相似。
(2)剥色效果比较:根据对样品进行剥色处理后掉色现象的不同,可鉴别天然彩棉与染色棉。
二甲基甲酰胺、连二亚硫酸钠均可作为剥色处理剂。
常见的还原染料或活性染料在剥色剂的作用下会从白棉上脱离并溶解到溶剂中,使溶液显色。
而天然彩棉几乎不掉色,溶剂清澈。
(3)洗涤效果比较:天然彩棉纤维的色彩形成于纤维的次生胞壁内,透过次生胞壁,色彩度就不会十分鲜艳。
所以,色彩透明度差些,用它制成的纺织品就给人一种朦胧的颜色和柔和的感觉以及返璞归真的视觉效果。
天然彩棉制品鲜亮度不及印染面料,但彩色棉经过有限次的洗涤后,颜色会一次比一次更鲜艳。
其原因是随着洗涤次数的增加,其纤维外部蜡质减少,鲜艳度逐渐增强,这也是识别天然彩棉制品与印染或色纺产品的一种方法。
二、丝光羊毛、防缩羊毛形成的原因及方法原因:丝光羊毛与防缩羊毛都是通过化学处理将羊毛表面的鳞片破坏而制得的,消除因表面鳞片层引起的定向摩擦效应。
其中丝光羊毛比防缩羊毛去除的鳞片更多、更彻底。
两种羊毛的毛纺产品均能达到防缩、机可洗效果,但丝光羊毛的产品光泽更亮丽、有丝般光泽、手感更滑糯、有羊绒感。
化学处理后的羊毛纤维直径变细约为o.5~1Ia,m,纤维强度和伸长略有下降,缩绒性减少,染色性能提高。
70支的羊毛通过处理可用于仿羊绒高档产品,一般的羊毛处理后也可升档使用,具有增值价值。
其处理方法有减量法和增量法两种。
1.减量法绵羊细毛(绒)减量法即剥鳞片加工,其基本原理是将绵羊细毛(绒)表面鳞片层全部或部分腐蚀去除,以降低缩绒性,获得更好的光泽和手感。
具体方法主要有以下三种。
生物材料学-生物相容性
■ Chap 2 生物材料学基础
主要介绍生物材料相关的材料学基 础问题
■ Chap 3 人体结构与功能
主要介绍生物材料的使用环境
■ Chap 4 生物相容性
主要介绍生物材料的性能
第四章 生物相容性
1. 概况 2. 组织相容性 3. 血液相容性 4. 免疫相容性
4.1 概况
■ 生物相容性 ■ 材料对宿主的影响 ■ 体内环境对材料的影响 ■ 生物惰性与生物活性
4.2.1 基本概念
■ 组织
形态和功能相同或相似的细胞+细 胞间质 上皮、结缔、肌和神经组织
■ 组织相容性
材料与其直接接触的活体组织之间 的容纳程度。
4.2.2 组织反应
■ 组织反应
活体组织对植入或接触的材料 产生的生物反应
4.2.2 组织反应
■ 典型的组织反应
炎症 感染 钙化 致癌性
4.2.2 组织反应
■ 腐蚀: ■ 机械损伤: ■ 降解: ■ 其它:
4.1.4 生物惰性与生物活性
■ 生物惰性
材料与宿主之间不发生任何化 学反应,也不发生相互溶解渗 透
■ 生物活性
能激发宿主的生物活性,并能 引起有利于材料的生物学反应
4.2 组织相容性
■ 基本概念 ■ 组织反应 ■ 影响组织反应的因素 ■ 评价方法
■
中枢免疫器官:胸腺和骨
髓
■
胸腺依赖淋巴细胞
(T细胞)
■
骨髓依赖淋巴细胞
(B细胞)
4.4.1 基本概念
免疫细胞
■
吞噬细胞
■
小吞噬细胞
■
大吞噬细胞
■
淋巴细胞
■
T细胞
■
B细胞
血液透析膜材料的生物相容性
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Question:凝血为什么只局限于创伤处而不扩展到整个血液系统?
血小板聚集和凝血过程
人体受到轻微的撞击
血管受到小的损伤
胶原纤维暴露在血液中
血小板粘附到损伤部位
血小板变扁形成“伪足”,覆盖更多面
积
“伪足”收缩使血小板脱粒,释放很多种化学物
血液接触材料和血液相容性 Blood conatct materials and blood compatibility
Cardiovascular devices
一.材料--血液的相互作用
1.1.凝血和抗凝血的自然机制
血液是由血细胞和血浆构成的一种特殊流体,当血液在由内皮细胞作为内壁的 血管中正常流动时,一般不会出现凝血现象。一旦血管内壁受到损伤,引起出 血,使血液和内皮细胞下的组织发生接触时,生命体系将自动“开启”内部的 凝血系统,在损伤部位及时止血。
血栓
凝血级联反应控制点
• 钙离子 用EDTA等使钙离子沉淀或螯合是一种在体外保存血液而不导致凝血的
有效方法。 • 凝血酶 凝血共同途径和反馈环节的关键因素 抗凝血酶-降低凝血酶的活性 肝素:本身没有抗凝血性,但能与抗凝血酶Ⅲ(AT Ⅲ)结合形成 肝素-AT Ⅲ复合物,能有效降低凝血酶的活性,使因子X失活。 ——向患者提供额外的肝素是临床抗凝血的通常策略。 内皮细胞(内皮细胞表面的内皮细胞膜蛋白与凝血酶结合) • 凝血因子 因子X是内源性途径和外源性途径之间的一个共同点 因子Ⅷ的缺乏——血友病(通过注射因子Ⅷ来治疗)
血液与外物表面接触
凝血级联过程
………………... …………………..
因子Ⅻ激活 内源性途径
因子Ⅺ血小板磷脂血小板因子3 + 因子Ⅸa+ 因子Ⅷa+ 因子Ⅹ
…………….. 凝血酶
因子Ⅴ Ca2+
外源性途径
组织创伤与组织
因子Ⅹ+ 因子Ⅶ+促凝血酶原激酶
Ca2+
的释放
不溶性纤维 蛋白的形成
Blood Material Interactions
SURFACE
RBC (physical, biochemical
Protein Adsorption
Activation Coag Initiation
Thrombin
Platelet interaction Adhesion
Non Adhesive impacts
Release Rxn PF3, TxA2,ADP
Fibrin
RBC
Adherent aggregates
THROMBUS
二.血液相容性材料表面
血液相容性材料表面设计的基本策略: 其一是尽量减少高分子材料表面和血液中各种成 份的相互作用, 即制备和血液成份的相互作用很 小的“生物惰性材料”。
血液的凝固(凝血)需要多种血浆蛋白质和血小板的共同参与。蛋白质水 平上的凝血机制可用Macfarane提出的“瀑布学说”进行描述。当血液与非内皮 细胞表面接触时,将依次激活一系列凝血因子,最后形成不溶性的纤维蛋白。 这 一 连 锁 酶 催 化 反 应 包 括 三 个 阶 段 。 第 一 阶 段 包 括 内 源 ( intrinsic ) 和 外 源 (extrinsic)两条途径的激活,生成凝血活酶;第二阶段是凝血酶的生成;第三阶 段是可溶性的纤维蛋白原转变为不溶性的纤维蛋白。
2.1 微相分离结构表面
实验证据: Takahara等还用含有不同亚甲基数的脂肪 族二胺作扩链剂合成了一系列嵌段聚醚聚氨酯(SPEU),发 现SPEU表面的血小板粘附量与二胺中的亚甲基数间存在 呈锯齿形的关系:即二胺中亚甲基为偶数的SPEU比亚甲基 为奇数的SPEU具有较好的血液相容性。红外分析,DSC 分析也显示与奇数亚甲基二胺对应的SPEU即软段和硬段 微区间的相混合程度较大。
实验现象: 1967年,Boretor和 Pietrce等首次将嵌段聚醚聚氨酯 (Segmented Polyether-Urethane 简称SPEU)弹性体植入 狗体内,四周后未发现凝血现象。
2.1 微相分离结构表面
结构分析:从结构上看,嵌段聚氨酯是由软段和硬段 交替组成的多嵌段共聚物。硬段包括脲基和氨基甲酸酯; 软段通常为聚醚二元醇、聚硅氧烷等。一般硬段通过氢 键作用相互聚集形成微区而分散在构成连续相的软段微 区的基体中,形成微相分离结构。大量的研究显示聚氨酯 抗凝血材料的抗凝血性能与材料表面的这种非均相结构 密切相关。
……………血…小板…磷…脂血…小…板因…子…3 +…因…子…Ⅴa…+…因…子…Ⅹ …+a …因子…Ⅴ…a+…组…织促…凝…血酶...原..激...酶..
Ca2+
凝血酶原 + 凝血酶原激活物
Ca2+
…………………………………… 凝血酶 + 纤维蛋白原
共同途径
Ca2+
纤维蛋白单元+稳定因子
Ca2+
丝状纤维蛋白
质 发生聚集级联反应
血小板覆盖于创伤表面 形成血小板栓子
丝状纤维蛋白 血栓
与此同时,血小板将经历粘附、活化、变形、血小板内含物的释放和聚 集过程。聚集的血小板和不溶性的纤维蛋白在损伤部位共同构成凝血块,从 而起到止血的作用。 凝血因子和血小板的凝血反应相互联系,彼此促进, 且都具有自动放大和加速的特点,从而达到迅速止血。
同时,生物体系存在一抗凝血系统,主要包括抗凝血因子体系,抗血小 板体系和纤维蛋白溶解体系,可在不同层次上抑制凝血的发生、发展,有效 地调节生物体的凝血、抗凝血功能。
1.2.材料--血液的相互作用
材料 表面 接触 血液
小 分
血 浆 蛋
血小板 的聚集
血小板的粘附 活化和释放
子白 的质
血栓
吸的 附吸
附
内源/外源 凝血途径 的活化
具有微相分离结构的嵌段共聚物表面、 带负电荷表面的聚合物、 含聚氧乙烯(PEO)链的共聚物表面
其二是控制高分子材料表面和血液的相互作用。 表面负载生物活性的抗凝血高分子材料,
利用材料表面生物活性物质和血液成份的相互作 用来实现所需的抗血栓性能。
二.血液相容性材料表面 2.1 微相分离结构表面 假设:血管内皮细胞膜并不均一,也不光滑。 按照的生物膜流动镶嵌模型,是脂质亲水区和蛋白质疏 水区相互镶嵌的微观非均相结构。因此,结构与生物膜 相似的微相分离共聚物应该具有良好的血液相容性。