心血管金属植入材料表面仿生催化活性构建及其原位诱导一氧化氮释放的研究

钛基生物材料常用于血管支架、人工心脏瓣膜等心血管植入物的制备和改性研究，然而在长期的临床应用中，由于血栓形成和平滑肌细胞增生引起的血管内再狭窄严重影响了植入物的使用寿命，甚至威胁到患者的生命。一氧化氮(NO)是心血管系统中最重要的信号分子，近期的国内外研究结果显示NO供体型材料能显著改善材料表面的抗凝血和抗增生性能，针对这类材料中存在的NO储存量有限的问题，本项目首次提出了在TiO2薄膜表面固定催化活性分子，诱导内源性NO供体长期原位释放NO。研究采用膦酸单分子层自组装与固相光化学方法相结合的表面化学改性技术，实现催化活性分子在TiO2薄膜表面的化学固定。本项目所研究的催化活性仿生修饰的方法和技术对于钛基心血管植入材料的发展具有重要意义，同时对具有抗凝血和抗增生性能要求的小直径血管等植入器械的表面改性也具有重要的借鉴和指导作用。

为了改善金属基心血管生物材料的血液相容性和抗平滑肌细胞增生的性能，本项目提出在Ti-O薄膜表面固定催化活性分子，诱导内源性NO供体长期原位释放NO。从与内皮细胞相当的NO释放速度出发，筛选出了合适的催化活性改性方法和范围，通过体外血液相容性分析、细胞培养、动物体内植入实验等系统性研究，获得了不同催化活性修饰表面与血液、细胞和组织相互作用的规律性认识。项目所研究的催化活性仿生修饰的方法和技术对于金属基心血管植入材料的发展具有重要的意义。