高氮无镍不锈钢中的氮对血液相容性的影响机制

研究高氮无镍不锈钢中氮含量对其表面性能（主要包括不锈钢表面钝化层组成、表面能以及与血液成分之间的界面能等）、腐蚀性能以及腐蚀降解产物NH3（或NH4+）和NO的释放规律；研究高氮无镍不锈钢中氮及氮化物NH3（或NH4+）和NO对血小板粘附（血小板粘附数量、形态变化和被激活程度等）、动态凝血时间和血浆复钙时间等血液相容性的影响规律；分析高氮无镍不锈钢中氮及其降解氮化物和血液相容性之间的相互关系，阐明高氮无镍不锈钢的血液相容性影响机制，为推动高氮无镍不锈钢在心血管领域的临床应用提供理论依据。

高氮无镍不锈钢具有优良的力学性能，耐蚀性能和生物相容性，是一种潜在的心血管支架材料。本项目系统研究高氮无镍不锈钢中氮含量对其表面性能、腐蚀性能以及血小板粘附等血液相容性的影响规律。实验结果表明：随着氮含量提高，高氮无镍不锈钢的耐蚀性逐渐提高，耐蚀性的提高可以避免了金属离子的大量释放和对血液成分的负面影响。随着氮含量的升高，高氮无镍不锈钢与血液、血浆蛋白之间的界面张力值逐渐减小，能够减少血浆蛋白在高氮含量不锈钢上的吸附，不容易激活血小板和凝血因子，从而具有较好的血液相容性。同时随着氮含量的升高，高氮无镍不锈钢亲水性更强，并且高氮无镍不锈钢表面能中极性分量和白蛋白吸附量之间存在线性拟合关系（R=0.98），极性分量越大，白蛋白吸附越多，有助于阻止血小板的粘附，进一步优化血液相容性。同时高氮无镍不锈钢浸泡在体液环境中表面能够生成少量NH3/NH4+，有利于提高了钝化膜的保护性能， 而且不锈钢表面形成的NH4+，有利于改善材料附件局部pH值，产生弱碱性环境，有利于提高血液相容性。综上所述随着氮含量的提高，高氮无镍不锈钢的表面润湿性、自由能、界面能及表面电荷等表面性能均得到优化，在提高不锈钢耐蚀性的同时又进一步提高了高氮无镍不锈钢的血液相容性，高氮无镍不锈钢的血液相容性影响机制的研究结果，将进一步推动高氮无镍不锈钢在心血管领域的临床应用。本项目共发表论文8篇，其中SCI论文7篇，培养研究生3名。