專利名稱：具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支架涂層材料及其制備和應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支架涂層材料及其制備和應(yīng)用方 法，所屬技術(shù)領(lǐng)域為材料、生物、物理、化學(xué)等學(xué)科的交叉學(xué)科領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
新型心血管植入材料的應(yīng)用已經(jīng)成為人們戰(zhàn)勝心血管疾病的重要手段，然而現(xiàn)有 的心血管醫(yī)用材料還存在包括凝血、術(shù)后狹窄等一系列問題。為了解決這一關(guān)鍵問題，人們 進行了一系列嘗試。在支架上攜帶藥物對細胞進行抑制從而解決術(shù)后狹窄的問題是目前常 用的方法。但是藥物在抑制平滑肌細胞的同時也會抑制內(nèi)皮細胞的生長從而破壞內(nèi)皮層的 愈合，增加晚期血栓甚至死亡的風險。通過功能界面材料實現(xiàn)生物活性分子的固定，原位增 強內(nèi)皮細胞的選擇性黏附和競爭性生長，實現(xiàn)血管內(nèi)皮在植入部位的原位快速愈合，是解 決心血管植入材料生物相容性的重要途徑之一。與傳統(tǒng)的藥物洗脫支架相比，這種方法可 以在體內(nèi)迅速原位捕獲循環(huán)血液中的內(nèi)皮細胞，形成快速內(nèi)皮化的過程；同時抑制平滑肌 細胞的生長，避免了血栓、再狹窄等不良反應(yīng)的產(chǎn)生。和傳統(tǒng)組織工程化單一細胞種植不同，原位捕獲要求材料界面具有在人體多細胞 復(fù)雜環(huán)境中高選擇性捕獲特定細胞的功能。通過對功能界面材料組成和結(jié)構(gòu)的設(shè)計，實現(xiàn) 復(fù)雜環(huán)境中的細胞選擇性黏附是構(gòu)建內(nèi)皮原位捕獲功能界面材料的關(guān)鍵問題?；诩毎?仿生結(jié)構(gòu)的各種單體材料不僅可有效改善材料的血液相容性，而且可有效實現(xiàn)對包括蛋白 質(zhì)、血小板和細胞的非特異性阻抗，已成為心血管植入材料界面修飾的有效手段之一。含疏 水功能基團的可聚合單體通過疏水作用與基材結(jié)合，增加涂層的穩(wěn)定性。含可反應(yīng)活性功 能基團的可聚合單體可以特異性結(jié)合一些生物分子，具有良好的反應(yīng)活性。精氨酸_谷氨 酸-天冬氨酸_纈氨酸是細胞外基質(zhì)中的一種多肽，它可以特異性的促進內(nèi)皮細胞的粘附。 通過與具有反應(yīng)性單體的結(jié)合，并進一步通過表面固定的方法，引入具有內(nèi)皮細胞特異性 誘導(dǎo)功能的多肽，從而得到具有內(nèi)皮細胞選擇性的新型心血管支架涂層

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支 架涂層材料及其制備和應(yīng)用方法，通過涂層材料對心血管支架表面進行修飾，改善心血管 支架表面生物相容性的同時，顯著提高心血管支架在植入體內(nèi)后的原位內(nèi)皮細胞選擇性粘 附、遷移、生長和增殖。具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支架涂層材料是一種三元共聚物，該三元共聚物由 三種單體通過自由基共聚合得到，其中三種單體分別為含細胞膜仿生結(jié)構(gòu)的生物相容性單 體、含疏水功能基團的可聚合單體、以及含可反應(yīng)活性功能基團的可聚合單體。具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支架涂層材料所含細胞膜仿生結(jié)構(gòu)的生物相容性 單體選自如下單體
權(quán)利要求
一種具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支架涂層材料，其特征在于它是一種三元共聚物，該三元共聚物由三種單體通過自由基共聚合得到，其中三種單體分別為含細胞膜仿生結(jié)構(gòu)的生物相容性單體、含疏水功能基團的可聚合單體、以及含可反應(yīng)活性功能基團的可聚合單體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支架涂層材料，其特征在于所述的含細胞膜仿生結(jié)構(gòu)的生物相容性單體選自如下單體CH3IH2C=CHH2C=CIICOORCOORO Il + (CH2)IiOyOCH2CH2N+(CH3)3 n=l 18 °(CH2CH2O)IiH n=l~50CH3 O Il (CH2)IIN+CH2CH2SO- I Il CH3 OCH3 O 丨計 Il (CH2)IIN+CH2CH2CH2SO- I Ii CH3 OCH3 O (CH2)nN+CH2CH2CO-CH3CH3 OCH3 (CH2)nN+CH2CH2OPO-CH3 O
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支架涂層材料，其特征在 于所述的含疏水功能基團的可聚合單體選自如下單體R=其中CH3 IH2C=CICOOR
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支架涂層材料，其特征在 于所述的含可反應(yīng)活性功能基團的可聚合單體選自下圖所列的如下單體(CH2)IiCH3n=4 18O , TT Il .f H Il \ -(-O—C —CH~ v 丁 'η H3Cn=l0-1000O 丄 H Il X -f O—C —CH~ v 丨 h H3Cη=10-1000
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支架涂層材料的制備方 法，其特征在于包括以下步驟1)將含細胞膜仿生結(jié)構(gòu)的生物相容性單體、含疏水功能基團的可聚合單體和含可反應(yīng) 活性功能基團的可聚合單體按照重量比1 0. 1 0. 1 1 10 10的比例溶解在10 200mL溶劑中，獲得溶液A，其中溶劑為甲苯、四氫呋喃、二甲基亞砜、氯仿、二氯甲烷、異丙 醇、乙醇或甲醇；2)按照步驟1)中三種單體總質(zhì)量的0.2% 2%稱取自由基引發(fā)劑偶氮二異丁腈，加 入到溶液A中，得到溶液B;3)用氮氣或者氬氣對溶液B除氧5 30分鐘；4)將除氧后的溶液加熱到50 90度，反應(yīng)6 48小時；5)減壓除去溶劑，用冰乙醚或冰甲醇沉析2 3次，得到具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管 支架涂層材料。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支架涂層材料的應(yīng)用方 法，其特征在于包括如下步驟1)將具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支架涂層材料溶于四氫呋喃溶劑中，配置成質(zhì)量百 分比濃度為0. 01 5%的溶液，并用超聲處理，得到溶解均勻的溶液C ；2)將玻璃基底膜、PET基底膜、不銹鋼基底膜或不銹鋼心血管支架依次用丙酮、甲醇、 三蒸水超聲預(yù)處理10 30分鐘；或者用體積比為7 3的濃硫酸和雙氧水熱預(yù)處理30 60分鐘，三蒸水沖洗；3)采用浸涂法將溶液C涂覆在預(yù)處理過的玻璃基底膜、PET基底膜、不銹鋼基底膜或不 銹鋼心血管支架表面； 4)將已涂覆材料的玻璃基底膜、PET基底膜、不銹鋼基底膜或不銹鋼心血管支架表面 用氮氣吹干后，浸入質(zhì)量百分比濃度為0. 01 0. 5%多肽精氨酸-谷氨酸-天冬氨酸-纈 氨酸的磷酸鹽緩沖液，在4 25°C下反應(yīng)24 72h，用賴氨酸的PBS溶液封端，真空干燥， 得到具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支架涂層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有內(nèi)皮細胞選擇性的心血管支架涂層材料及其制備和應(yīng)用方法。該涂層材料由三種單體通過自由基共聚合得到，分別為含細胞膜仿生結(jié)構(gòu)的生物相容性單體、含疏水功能基團的可聚合單體、以及含可反應(yīng)活性功能基團的可聚合單體；三種單體通過自由基共聚的方法合成了具有反應(yīng)活性的三元共聚物；通過表面固定的方法引入多肽序列精氨酸-谷氨酸-天冬氨酸-纈氨酸，它可以特異性促進內(nèi)皮細胞的粘附，使涂層具有內(nèi)皮細胞選擇性。這種心血管支架涂層材料具有良好的反應(yīng)性，能實現(xiàn)多肽等生物分子的固定化和活性保持，實現(xiàn)體內(nèi)原位內(nèi)皮細胞捕獲能力，且得到的涂層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能適應(yīng)人體的內(nèi)環(huán)境，在心血管疾病、癌癥等方面具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號C08F220/38GK101962422SQ20101024900
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者徐建平, 紀纓, 計劍, 魏雨 申請人:浙江大學(xué)