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对于植入人体的生物医学材料和医疗器械来说,材料的抗凝血性能是至关重要的,而往往材料的抗凝血性能又取决于材料的表面性能,因此对材料进行表面改性是提高材料血液相容性的一个重要途径。本文采用两种等离子体表面改性的方法对聚对苯二甲酸乙二醇酯(涤纶,PET)进行表面改性,一种是气体等离子体表面改性,采用不同气体(Ar、N2、O2)对材料表面进行改性,研究了不同工艺(功率、时间、气体流量、气体种类)对材料表面能以及表面亲水性和血液相容性的影响。另一种是等离子体表面接枝改性,在材料表面接枝具有不同分子量的水溶性的柔性大分子聚乙二醇(PEG)以及进一步接枝具有生物活性和抗凝血性能的肝素(Heparin,He)来提高材料的血液相容性。 接触角、衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)以及X射线光电子能谱(XPS)测量结果都表明等离子体表面改性成功地在材料表面接枝了PEG以及肝素; 研究表明,两种表面改性方法均能显著改善材料的亲水性(气体表面改性水接触角由83.5度降低到13.6度,而接枝改性则降低到38.7度),增加材料的表面能(由38.9mN/m增加到63.1mN/m)以及表面能的极性分量(由2.3mN/m增加到25.9mN/m),大大减小材料与水之间的界面自由能(由30.7mN/m减小到15mN/m以下),但是气体表面改性材料表面存在十分明显的时效性。 体外血液相容性研究表明,单纯气体处理并不能显著的改善材料的血液相容性,而等离子体接枝后材料的血液相容性大大提高。血小板粘附实验的结果表明,接枝PEG后材料表面的血小板粘附数量大大减少,血小板聚集程度以及变形程度也大大减少;随着PEG分子量的提高材料的血液相容性先变好后变差,在PEG的分子量为6000时最好;而接枝肝素后材料的血液 西南交通大学硕士学位论文 景 页相容性反而变差。凝血因子的实验表明,等离子体表面接技改性后材料的APTT时间均延长,P6K达到 sl.5秒(未改性 PET为 36.5秒),表明其血液相容性最好;PT、TT的变化不明显,表明材料对外源性凝血系统没有明显的影响;APTT变化明显表明材料对内源性凝血系统有延缓发生的作用。 预接触白蛋白和纤维蛋白原的血小板粘附实验研究表明,材料表面预涂覆白蛋白能够提高材料的血液相容性,而预涂覆纤维蛋白原则有降低材料血液相容性的作用:表面能以及界面能研究表明材料具有选择性吸附白蛋白的性质。