[发明专利]具有内皮细胞选择性的心血管支架涂层材料及其制备和应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有内皮细胞选择性的心血管支架涂层材料及其制备和应用方法，所属技术领域为材料、生物、物理、化学等学科的交叉学科领域。

背景技术

新型心血管植入材料的应用已经成为人们战胜心血管疾病的重要手段，然而现有的心血管医用材料还存在包括凝血、术后狭窄等一系列问题。为了解决这一关键问题，人们进行了一系列尝试。在支架上携带药物对细胞进行抑制从而解决术后狭窄的问题是目前常用的方法。但是药物在抑制平滑肌细胞的同时也会抑制内皮细胞的生长从而破坏内皮层的愈合，增加晚期血栓甚至死亡的风险。通过功能界面材料实现生物活性分子的固定，原位增强内皮细胞的选择性黏附和竞争性生长，实现血管内皮在植入部位的原位快速愈合，是解决心血管植入材料生物相容性的重要途径之一。与传统的药物洗脱支架相比，这种方法可以在体内迅速原位捕获循环血液中的内皮细胞，形成快速内皮化的过程；同时抑制平滑肌细胞的生长，避免了血栓、再狭窄等不良反应的产生。

和传统组织工程化单一细胞种植不同，原位捕获要求材料界面具有在人体多细胞复杂环境中高选择性捕获特定细胞的功能。通过对功能界面材料组成和结构的设计，实现复杂环境中的细胞选择性黏附是构建内皮原位捕获功能界面材料的关键问题。基于细胞膜仿生结构的各种单体材料不仅可有效改善材料的血液相容性，而且可有效实现对包括蛋白质、血小板和细胞的非特异性阻抗，已成为心血管植入材料界面修饰的有效手段之一。含疏水功能基团的可聚合单体通过疏水作用与基材结合，增加涂层的稳定性。含可反应活性功能基团的可聚合单体可以特异性结合一些生物分子，具有良好的反应活性。精氨酸-谷氨酸-天冬氨酸-缬氨酸是细胞外基质中的一种多肽，它可以特异性的促进内皮细胞的粘附。通过与具有反应性单体的结合，并进一步通过表面固定的方法，引入具有内皮细胞特异性诱导功能的多肽，从而得到具有内皮细胞选择性的新型心血管支架涂层。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足提供一种具有内皮细胞选择性的心血管支架涂层材料及其制备和应用方法，通过涂层材料对心血管支架表面进行修饰，改善心血管支架表面生物相容性的同时，显著提高心血管支架在植入体内后的原位内皮细胞选择性粘附、迁移、生长和增殖。

具有内皮细胞选择性的心血管支架涂层材料是一种三元共聚物，该三元共聚物由三种单体通过自由基共聚合得到，其中三种单体分别为含细胞膜仿生结构的生物相容性单体、含疏水功能基团的可聚合单体、以及含可反应活性功能基团的可聚合单体。

具有内皮细胞选择性的心血管支架涂层材料所含细胞膜仿生结构的生物相容性单体选自如下单体：

其中

具有内皮细胞选择性的心血管支架涂层材料所含疏水功能基团的可聚合单体选自如下单体：

其中

具有内皮细胞选择性的心血管支架涂层材料所含可反应活性功能基团的可聚合单体选自下图所列的如下单体：

其中R＝H，CH₃

n＝1～10

具有内皮细胞选择性的心血管支架涂层材料的制备方法包括以下步骤：

1)将含细胞膜仿生结构的生物相容性单体、含疏水功能基团的可聚合单体和含可反应活性功能基团的可聚合单体按照重量比1∶0.1∶0.1～1∶10∶10的比例溶解在10～100mL溶剂中，获得溶液A，其中溶剂为甲苯、四氢呋喃、二甲基亚砜、氯仿、二氯甲烷、异丙醇、乙醇或甲醇；

2)按照步骤1)中三种单体总质量的0.2％～2％称取自由基引发剂偶氮二异丁腈，加入到溶液A中，得到溶液B；

3)用氮气或者氩气对溶液B除氧5～30分钟；

4)将除氧后的溶液加热到60～90度，反应8～48小时；

5)减压除去溶剂，用冰乙醚或冰甲醇沉析2～3次，得到具有内皮细胞选择性的心血管支架涂层材料。

具有内皮细胞选择性的心血管支架涂层材料的应用方法包括如下步骤：

1)将具有内皮细胞选择性的心血管支架涂层材料溶于四氢呋喃溶剂中，配置成质量百分比浓度为0.01～5％的溶液，并用超声处理，得到溶解均匀的溶液C；

2)将玻璃基底膜、PET基底膜、不锈钢基底膜或不锈钢心血管支架依次用丙酮、甲醇、三蒸水超声预处理10～30分钟；或者用体积比为7∶3的浓硫酸和双氧水热预处理30～60分钟，三蒸水冲洗；

3)采用浸涂法将溶液C涂覆在已预处理的玻璃基底膜、PET基底膜、不锈钢基底膜或不锈钢心血管支架表面；