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血管支架介入治疗是心血管疾病常见的方式之一,因其高效率、低损伤的特点备受关注,但是支架在植入的过程中,容易对血管壁造成机械性损伤,导致内皮层受损,引发血栓和再狭窄等并发症,因此,促进损伤部位内皮快速修复是解决支架植入并发症的根本。本文通过在不锈钢材料表面沉积聚多巴胺涂层(DM),并进一步构建装载不同间质细胞衍生因子(SDF-1α)浓度的肝素(Hep)-多聚赖氨酸(PLL)纳米颗粒微环境,以达到抗凝、抑制增生、诱导内皮化的目的。多巴胺在碱性条件下,发生自聚合反应,形成富含醌基、氨基、酚羟基等活性基团的聚多巴胺涂层(DM),肝素一方面可以与具有特异性结合位点的SDF-1α静电结合,另一方面通过静电自组装方式与多聚赖氨酸形成具有三维结构的纳米颗粒,从而形成了装载SDF-1α的肝素-多聚赖氨酸纳米颗粒。利用多巴胺醌基与多聚赖氨酸胺基发生西弗碱反应和迈克尔加成反应的特性,将纳米颗粒固定到样品表面。激光粒度分析仪对纳米颗粒的尺寸和Zeta电位进行测定表明,装载SDF-1α的肝素-多聚赖氨酸纳米颗粒具有较高的均一性、稳定性,引入SDF-1α后,粒径略有下降;傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)表明,载SDF-1α的肝素-多聚赖氨酸纳米颗粒成功固定至样品表面;原子力显微镜(AFM)和电子扫描显微镜(SEM)结果证实,载SDF-1α的肝素-多聚赖氨酸纳米颗粒在样品表面呈颗粒状均匀分布,无明显团聚现象;水接触角结果显示,与不锈钢和多巴胺相比,改性后的样品亲水性提高;利用甲苯胺蓝(TBO)、SDF-1α半定量方法对样品表面肝素、SDF-1α的暴露量进行检测,表面改性过后的样品表面肝素的暴露密度较大,随着SDF-1α装载浓度的提高,表面暴露出来的SDF-1α也有所上升。肝素释放结果表明,纳米颗粒结构可以调控肝素的控制释放,达到28天的长期有效控制释放,肝素的释放量受SDF-1α浓度影响,随着SDF-1α装载浓度的升高而释放量下降;SDF-1α释放结果发现,SDF-1α可以实现21天的缓慢释放,NPS50的释放量最小,SDF-1α具有高装载浓度时,对释放的影响不大,基本一致。体外血液检测结果表明,经载SDF-1α的肝素-多聚赖氨酸纳米颗粒改性过后的样品表面与不锈钢及多巴胺相比,血液相容性显著改善,血小板的粘附、激活程度降低,抗凝血酶AT-Ⅲ的结合量升高,凝血时间延长,纤维蛋白原的吸附与变性水平降低。体外细胞静态培养结果表明,装载SDF-1α的肝素-多聚赖氨酸纳米颗粒对内皮细胞和内皮祖细胞的粘附和增殖有促进作用,且SDF-1α可以诱导内皮细胞形成类血管管腔状结构;载SDF-1α的肝素-多聚赖氨酸纳米颗粒释放的肝素能抑制平滑肌细胞的粘附与增殖;诱导内皮化结果证实,与DM及NP7相比,NPS350对内皮祖细胞趋化和内皮细胞迁移具有显著促进作用。机理研究表明,装载SDF-1α的肝素-多聚赖氨酸纳米颗粒的样品受到肝素与SDF-1α共同作用的影响,肝素对于血液相容性及早期细胞活性(1D)影响较显著,而SDF-1α将更大程度上影响后期细胞行为。综上所述,装载SDF-1α的肝素-多聚赖氨酸纳米颗粒的样品具有优异的抗凝、抗增生、诱导内皮化的能力,该微环境为心血管材料表面生物功能化修饰提供了一条有效途径。