專利名稱：基于類聚乙二醇的可回收下腔靜脈濾器表面膜制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功能材料，尤其是表面改性方法制成的人體使用的可回收下腔靜脈濾器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
肺動(dòng)脈栓塞是臨床發(fā)病率、死亡率較高的急癥，病死率為20% 30%，其多因下肢深靜脈血栓栓子脫落所致。下腔靜脈濾器置入術(shù)是預(yù)防發(fā)生PE的有效手段。目前使用的靜脈濾器大部分是永久性濾器，但永久式濾器置入后可引起下腔靜脈阻塞、濾器移位、下腔靜脈損傷等遠(yuǎn)期并發(fā)癥?？苫厥諡V器可在一定時(shí)限內(nèi)安全回收取出，能有效避免永久性濾器的不足，近年來受到越來越多的關(guān)注和研究。目前臨床使用的可回收濾器的“可回收” 特性由濾器與下腔靜脈接觸部位發(fā)生內(nèi)皮化的時(shí)間來決定。DVT臨床治愈的時(shí)間多已超出臨時(shí)性濾器最長(zhǎng)安全留置于體內(nèi)的時(shí)間，導(dǎo)致許多臨時(shí)性濾器最后往往還會(huì)被永久性濾器所置換。因此使濾器在腔靜脈內(nèi)保持更長(zhǎng)時(shí)間后能夠安全回收是目前研究的一個(gè)目標(biāo)。此外，可回收濾器還存在可能發(fā)生的濾器引起的凝血和栓塞，導(dǎo)致不能維持腔靜脈完全開放， 繼續(xù)發(fā)生肺動(dòng)脈栓塞的問題。理想的可回收下腔靜脈濾器的制造，一方面依賴于優(yōu)化設(shè)計(jì)器械的結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)濾器所需的良好的血栓捕捉性、易植入性、優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性和固定性等特點(diǎn)；另一方面， 對(duì)腔靜脈濾器表面進(jìn)行抗生物粘附的表面改性，通過抑制濾器表面與血管內(nèi)壁和血液的相互作用，降低濾器被靜脈內(nèi)皮覆蓋、包裹以及發(fā)生促凝形成栓塞的作用，以實(shí)現(xiàn)可回收濾器所需的良好的回收性、抗凝性以及保持腔靜脈的完全開放的特點(diǎn)。聚乙二醇(PEG)類材料最大特點(diǎn)是具備抗蛋白質(zhì)和細(xì)胞粘附的性質(zhì)。因此采用 PEG或PEO涂層對(duì)器械進(jìn)行表面改性，有望大大降低材料表面與蛋白質(zhì)、細(xì)胞和組織間的相互作用，抑制這些生物物質(zhì)在器械表面的粘附。目前，將PEG類材料應(yīng)用于醫(yī)用材料及器械表面改性的方法主要有三種物理涂覆、靜電自組裝和化學(xué)改性。物理涂覆的PEG層與金屬基底之間由于作用力太弱往往容易脫落。PEG自組裝單層膜在較短時(shí)間內(nèi)可以保持良好的抗細(xì)胞粘附性能，其缺乏長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性，常會(huì)因?yàn)橥饨缫蛩囟饨M裝。?；瘜W(xué)改性方法，如硅烷化方法，對(duì)于金屬材料而言，其表面缺乏與PEG分子反應(yīng)的基團(tuán)，因此難于在金屬基材的腔靜脈濾器表面實(shí)施化學(xué)改性?？傊?，提高下腔靜脈濾器的生物除污特性，以實(shí)現(xiàn)下腔靜脈濾器的可回收性，已成為臨床應(yīng)用中的迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上陳述的已有方案的不足，本發(fā)明旨在提供一種基于類聚乙二醇的薄膜改性的可回收下腔靜脈濾器的制備方法，使之具有表面類PEG薄膜層與下腔靜脈濾器之間結(jié)合力強(qiáng)，并且具有優(yōu)異的抗蛋白質(zhì)和細(xì)胞粘附的生物除污性能。
本發(fā)明的目的通過如下手段來實(shí)現(xiàn)。基于類聚乙二醇的可回收下腔靜脈濾器表面膜制備方法，對(duì)Ni材質(zhì)的下腔靜脈濾器進(jìn)行濺射清洗后表面沉積類聚乙二醇薄膜，包含如下步驟下腔靜脈濾器放入等離子體聚合真空室，當(dāng)真空抽至0. 5Pa時(shí)，通入流量為 2. 5sccm的氬氣，在射頻功率為100W，負(fù)偏壓為80V的條件下進(jìn)行15分鐘的濺射清洗；濺射清洗完成后，真空室重新抽至0. 5Pa;通入反應(yīng)氣體四甘醇二甲基醚，使工作總壓力2-5Pa， 射頻功率為5-30W、負(fù)偏壓為80V、脈沖占空比為10-100%的條件下進(jìn)行30-120分鐘的等離子體聚合薄膜沉積，在下腔靜脈濾器表面沉積厚度為25-lOOnm的聚類乙二醇功能薄膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是(一)下腔靜脈濾器表面的類PEG功能薄膜采用脈沖等離子體聚合沉積方法形成， 相比于物理涂覆和靜電組裝的PEG層，更加致密、柔韌、與金屬基底之間結(jié)合力強(qiáng)，類PEG功能薄膜是一種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)薄膜，其交聯(lián)結(jié)構(gòu)決定不易輕易發(fā)生分子鏈的脫離和蛋白質(zhì)的沉積，從而提高PEG改性層的穩(wěn)定性和持久性。( 二)本發(fā)明中在下腔靜脈濾器表面采用脈沖等離子體聚合沉積方法獲得的類 PEG功能薄膜中氧化乙烯ECK-CH2-CH2-O-)單元含量和交聯(lián)度高，大量實(shí)驗(yàn)已證明高EO單元和交聯(lián)度，有利于提高PEG改性層的生物除污性能。(三)在改性過程中所采用的氣體四甘醇二甲基醚和制備的類PEG功能薄膜已經(jīng)被大量實(shí)驗(yàn)證明具有良好的生物安全性和血液相容性，使得本發(fā)明的下腔靜脈濾器具有很好生物安全性、生物相容性。(四)本發(fā)明的操作簡(jiǎn)單，無須特殊的昂貴設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的下腔靜脈濾器的薄膜聚合沉積。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明中下腔靜脈濾器表面的類PEG功能薄膜的EO單元保持率高達(dá) 70%，對(duì)血小板粘附、血小板激活和纖維蛋白原吸附抑制率均大于95% ；對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞粘附抑制率最高達(dá)91%。下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1和圖2分別用本發(fā)明方法制備的下腔靜脈濾器和普通的下腔靜脈濾器表面與新鮮的健康人富血小板血漿接觸培養(yǎng)120分鐘樣品的掃描電鏡照片。圖3為用本發(fā)明方法制備的下腔靜脈濾器和普通的下腔靜脈濾器表面的血小板與新鮮的健康人富血小板血漿接觸培養(yǎng)60分鐘后樣品表面血小板粘附和激活量圖。圖4為用本發(fā)明方法制備的下腔靜脈濾器及普通的下腔靜脈濾器表面纖維蛋白原吸附量圖。圖5為用本發(fā)明方法制備的下腔靜脈濾器及普通的下腔靜脈濾器表面與人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)1天和3天后樣品表面細(xì)胞粘附量圖。圖6和圖7分別為普通的下腔靜脈濾器表面與人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)1天和3天的熒光照片。圖8和圖9分別為用本發(fā)明方法制備的下腔靜脈濾器表面與人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)1天和3天的熒光照片。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將316L不銹鋼材質(zhì)的下腔靜脈濾器放入等離子體聚合真空室，當(dāng)真空抽至0. 5Pa 時(shí)，通入流量為2. 5sccm的氬氣，在射頻功率為100W，負(fù)偏壓為80V的條件下進(jìn)行15分鐘的濺射清洗；濺射清洗完成后，真空室重新抽至0. 5Pa，再通入反應(yīng)氣體四甘醇二甲基醚，使工作壓力為2Pa，射頻功率為5W、負(fù)偏壓為-80V、脈沖占空比為10%的條件下進(jìn)行 30分鐘的等離子體聚合薄膜沉積，即在下腔靜脈濾器表面沉積厚度為25nm的聚類乙二醇 (PEG-Iike)功能薄膜。實(shí)施例2將NiTi形狀記憶合金材質(zhì)(Ni與Ti原子比50%)的下腔靜脈濾器放入等離子體聚合真空室，當(dāng)真空抽至0. 5Pa時(shí)，通入流量為2. 5sccm的氬氣，在射頻功率為100W，負(fù)偏壓為80V的條件下進(jìn)行15分鐘的濺射清洗；濺射清洗完成后，真空室重新抽至0. 5Pa，再通入反應(yīng)氣體四甘醇二甲基醚，使工作壓力為5Pa，射頻功率為30W、負(fù)偏壓為-80V、脈沖占空比為100%的條件下進(jìn)行120分鐘的等離子體聚合薄膜沉積，即在下腔靜脈濾器表面沉積厚度為IOOnm的聚類乙二醇(PEG-Iike)功能薄膜。實(shí)施例3將316L不銹鋼材質(zhì)的下腔靜脈濾器放入等離子體聚合真空室，當(dāng)真空抽至0. 5Pa 時(shí)，通入流量為2. 5sccm的氬氣，在射頻功率為100W，負(fù)偏壓為80V的條件下進(jìn)行15分鐘的濺射清洗；濺射清洗完成后，真空室重新抽至0. 5Pa，再通入反應(yīng)氣體四甘醇二甲基醚，使工作壓力為3Pa，射頻功率為15W、負(fù)偏壓為-80V、脈沖占空比為30%的條件下進(jìn)行 60分鐘的等離子體聚合薄膜沉積，即在下腔靜脈濾器表面沉積厚度為50nm的聚類乙二醇 (PEG-Iike)功能薄膜。實(shí)施例4將NiTi形狀記憶合金材質(zhì)(Ni與Ti原子比50%)的下腔靜脈濾器放入等離子體聚合真空室，當(dāng)真空抽至0. 5Pa時(shí)，通入流量為2. 5sccm的氬氣，在射頻功率為100W，負(fù)偏壓為80V的條件下進(jìn)行15分鐘的濺射清洗；濺射清洗完成后，真空室重新抽至0. 5Pa，再通入反應(yīng)氣體四甘醇二甲基醚，使工作壓力為4Pa，射頻功率為25W、負(fù)偏壓為-80V、脈沖占空比為75%的條件下進(jìn)行100分鐘的等離子體聚合薄膜沉積，即在下腔靜脈濾器表面沉積厚度為SOnm的聚類乙二醇(PEG-Iike)功能薄膜。附圖中的用本發(fā)明方法制備下腔靜脈濾器均以實(shí)施例1所制得的產(chǎn)品為為比較
■石出。從圖2中可以看出，普通的下腔靜脈濾器表面有大量的血小板粘附，血小板變形和團(tuán)聚比較嚴(yán)重，有大量偽足產(chǎn)生，并且部分血小板有內(nèi)容物流出，這表明在普通的下腔靜脈濾器表面血小板激活程度較大。而圖1則表明而本發(fā)明方法制備的下腔靜脈濾器，其表面基本上沒有血小板粘附，這表明本發(fā)明方法制備的下腔靜脈濾器顯示出很強(qiáng)的抵抗血小板粘附變形和激活能力。從圖3中血小板粘附和激活的定量結(jié)果可以看出，本發(fā)明方法制備的下腔靜脈濾器對(duì)血小板粘附、血小板激活的抑制率均大于95%。從圖4中纖維蛋白原吸附的定量結(jié)果可以看出，本發(fā)明方法制備的下腔靜脈濾器對(duì)纖維蛋白原吸附的抑制率均大于95%。從圖5中內(nèi)皮細(xì)胞粘附1天和3天的定量結(jié)果可以看出，本發(fā)明方法制備的下腔靜脈濾器對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞粘附的抑制率高達(dá)90%。從圖6和圖7中可以看出，普通下腔靜脈濾器雖然沒有提供足夠好的條件形成內(nèi)皮細(xì)胞單層，與培養(yǎng)1天的內(nèi)皮細(xì)胞相比，內(nèi)皮細(xì)胞在培養(yǎng)3天后，其增殖率高達(dá)85%。從圖8和圖9中可以看出，在本發(fā)明方法制備的下腔靜脈濾器表面很難附著內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)，當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)3天后，細(xì)胞表現(xiàn)為圓形的病態(tài)形狀。
權(quán)利要求
1.基于類聚乙二醇的可回收下腔靜脈濾器表面膜制備方法，對(duì)M材質(zhì)的下腔靜脈濾器進(jìn)行濺射清洗后表面沉積類聚乙二醇薄膜，包含如下步驟下腔靜脈濾器放入等離子體聚合真空室，當(dāng)真空抽至0. 5Pa時(shí)，通入流量為2. 5sccm的氬氣，在射頻功率為100W，負(fù)偏壓為80V的條件下進(jìn)行15分鐘的濺射清洗；濺射清洗完成后，真空室重新抽至0. 5Pa ；通入反應(yīng)氣體四甘醇二甲基醚，使工作總壓力2_5Pa，射頻功率為5-30W、負(fù)偏壓為80V、脈沖占空比為10-100%的條件下進(jìn)行30-120分鐘的等離子體聚合薄膜沉積，在下腔靜脈濾器表面沉積厚度為25-lOOnm的聚類乙二醇功能薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之基于類聚乙二醇的可回收下腔靜脈濾器表面膜制備方法，所述Ni材質(zhì)為Ni與Ti原子比50%的NiTi形狀記憶合金或316L不銹鋼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于類聚乙二醇的可回收下腔靜脈濾器表面膜制備方法，將下腔靜脈濾器放入等離子體聚合真空室，當(dāng)真空抽至0.5Pa時(shí)，通入流量為2.5sccm的氬氣，在射頻功率為100W，負(fù)偏壓為80V的條件下進(jìn)行15分鐘的濺射清洗；濺射清洗完成后，真空室重新抽至0.5Pa；通入反應(yīng)氣體四甘醇二甲基醚，使工作總壓力2-5Pa，射頻功率為5-30W、負(fù)偏壓為80V、脈沖占空比為10-100％的條件下進(jìn)行30-120分鐘的等離子體聚合薄膜沉積。本發(fā)明方法制備的下腔靜脈濾器具有表面類PEG薄膜層與下腔靜脈濾器之間結(jié)合力強(qiáng)和優(yōu)異的抗蛋白質(zhì)及細(xì)胞粘附的生物除污性能。
文檔編號(hào)C23C14/28GK102330059SQ20111027773
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者冷永祥, 孫鴻, 楊志祿, 王進(jìn), 黃楠 申請(qǐng)人:成都交大麥迪克科技有限公司, 西南交通大學(xué)