载药高分子涂层及药物的细胞生物学评价

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冠状动脉粥样硬化性心脏病是心血管疾病死亡的重要原因之一,血管支架植入治疗已经成为一个标准的血管成形术方法,但是血管支架植入后因组织增生和血栓形成引起的再狭窄成为血管支架在临床应用中所面临的主要问题。药物涂层支架的出现使再狭窄率大大降低,在临床上取得了许多突破性进展。目前,各类抑制再狭窄的药物涂层血管支架成为研究的热点,本论文制备了多种含抑制组织增生和抗凝血药物的聚合物涂层薄膜,并采用多种细胞相容性评价方法对载药涂层的抗增生行为进行了较为系统的评价。本论文选用已获得美国FDA批准应用于临床的可降解高分子材料乙交酯—丙交酯共聚物PLGA(LA/GA=15:85)作为各种药物涂层的高分子载体,制备了载不同种类药物(姜黄素、雷帕霉素、肝素、姜黄素/肝素、姜黄素/雷帕霉素、肝素/雷帕霉素)、不同药物浓度,不同混合药物比的药物涂层,将不载药的PLGA涂层和裸316L不锈钢作为对照样。通过四唑蓝比色法(MTT)细胞活性实验对药物浓度进行了筛选;运用检测乳酸脱氢酶(LDH)实验评价了载药涂层薄膜对血管平滑肌细胞是否具有急性毒性反应;利用阿尔玛蓝(Alamar Blue)检测方法评价了载药薄膜是否能够抑制血管平滑肌细胞和人脐内皮细胞的增殖,同时有选择的对每组样品中取样进行4,6-联脒-2-苯基吲哚(DAPI)染色实验以直观评价薄膜样品表面平滑肌细胞数目。通过MTF结果分别计算了各种药物的半数生长抑制浓度,其中姜黄素药物半数生长抑制浓度(IC50)为0.52μg/ml,雷帕霉素半数生长抑制浓度(IC50)为2.88ng/ml。姜黄素和雷帕霉素两种药物联用后,对平滑肌细胞的抑制作用较同浓度单用时效果增强,合用指数CI=0.89,小于1,发挥协同作用。LDH结果表明,载不同浓度姜黄素、雷帕霉素、肝素的PLGA薄膜及不同比例的姜黄素/肝素、姜黄素/雷帕霉素、肝素/雷帕霉素混合药物的PLGA薄膜均未表现出急性毒性反应。与参照样不锈钢相比,Alamar Blue和DAPI染色结果表明三种浓度(10wt%,20wt%和30wt%)载姜黄素的PLGA薄膜均表现出对平滑肌细胞的显著性抑制作用;载雷帕霉素的PLGA薄膜对平滑肌细胞同样具有抑制作用;肝素载药薄膜也表现出了对平滑肌细胞有一定的抑制作用;对于载姜黄素和雷帕霉素混合药物薄膜,当姜黄素/雷帕霉素混合比为5/5时的载药PLGA薄膜抑制平滑肌细胞增殖的能力最强;对于载姜黄素/肝素不同混合比的PLGA薄膜,当姜黄素/肝素混合比为7/3时的抑制效果较强;对于载雷帕霉素/肝素不同混合比的PLGA薄膜,当雷帕霉素/肝素混合比为7/3时的抑制效果较强。人脐静脉内皮细胞与载药PLGA薄膜和纯PLGA薄膜共培养3天,对内皮细胞增生具有不同程度的抑制作用。
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