[发明专利]一种利用静电自组装涂层改善材料血液相容性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用静电自组装涂层改善材料血液相容性的方法，属于表面科学和生物医用高分子材料技术领域。

背景技术

基因治疗被认为是各种基因疾病(包括传染病、癌症等)治疗的有效途径。基因治疗过程中，必须用基因载体(包括病毒载体和非病毒载体)将核酸药物输送到病灶部位。前者是高转染效率载体，但是免疫反应、基因突变限制了其应用。因此，人们越来越关注安全、低毒性的非病毒载体，其中聚阳离子基因载体是近些年来的研究热点之一。

在实际的应用中，聚阳离子非病毒基因载体也存在着一定的问题。具体的说，聚阳离子与DNA形成的复合物表面带有部分的正电荷，在体内循环中容易吸附蛋白，继而引发血小板、细胞黏附，导致形成血栓、免疫反应。因此，将具有抑制非特异性吸附能力、良好生物相容性的聚乙二醇(PEG)应用于阳离子基因载体表面改性，成为近些年来研究的重点。然而，与该聚阳离子相比，PEG修饰后聚阳离子的转染率有所降低(高分子学报，2009，6，499-505；Biomaterials，2009，30(34)：6655-6664)。

磷酰胆碱(Phosphorycholine，PC)是生物细胞外层膜的主要成份，是细胞外层膜中的外层官能团，是组成细胞膜基本单元卵磷脂的亲水端基。从结构来看，磷酰胆碱带有两性离子端基，同时带有正、负两种电荷，因而具有很强的结合水的能力。这种性质使富含磷酰胆碱基团的材料表面不易吸附及沉集蛋白质、脂质体等生物体成分，表现出良好的生物相容性。日本和英国的研究小组(Biomaterials，2009，30(28)：4930-4938；Biomaterials，2004，25(19)：4785-96)在对含有阳离子、中性、阴离子的磷酰胆碱聚合物的表面进行蛋白质吸附、细胞粘附研究。结果表明：带有静电荷磷酰胆碱类聚合物均可以用于改善材料的血液相容性。因此，利用含有磷酰胆碱及其衍生物在聚阳离子材料表面构建仿细胞外层膜结构具有重要的理论意义和巨大的应用前景。

国内外学者采用接枝含磷酰胆碱基团小分子的方法改性壳聚糖，使其生物相容性，特别是血液相容性得到明显的改善(Carbohydrate Polymers，2007，70(1)：82-88；ZL 200410054022.2；Journal of Applied Polymer Science，2003，88(2)：489-493；Polymer International，2003，52(1)：81-85；Journal ofbiomaterials science，Polymer edition，2002，13(5)：501-510；Colloids andSurfaces B：Biointerfaces，2009，71(2)：268-274；Applied Surface Science，2008，255(2)：538-540)。然而，接枝方法较难获得富含磷酰胆碱基团表面，同时也限制了进一步提高生物相容性，而且接枝改性受设备，基材组成、形状等条件的影响，限制了在生物材料表面改性领域的应用(Langmuir，2009，25(6)：3610-3617；Science，1997，277(5330)：1232-1237；Biomacromolecules，2009，10(8)：2275-2283；Biomacromolecules，2007，8(10)：3169-3176)。通过静电相互作用的静电自组装方法，在带电表面吸附上带异种电荷的聚电解质，条件简单，适应性强，已成为生物医用材料表面改性行之有效的手段。