生物材料表面界面特性与其血液相容性的关系VIP免费

..中国口腔种植学杂志2003年6月第8卷第2期83易树尹光福综述郑昌琼审校=摘要>不可否认生物材料表面界面特性是影响其血液相容性的重要因素。本文总结了生物材料引发血栓的各条途径以及作用机理,并综述了生物材料表面特性与其血液相容性之间的关系。=关键词>生物材料;表面界面特性;血液相容性中图分类号:R318.08文章标识码:A文章编号:1007_3957(2003)08_83_061前言生物材料植入人体后,其生物学性能的好坏主要由人体组织和体液等与材料表面的相互作用来决定。生物材料的生物相容性包括血液相容性和组织相容性,对于那些直接与血液相接触的材料,其血液相容性(尤其是抗凝血性能)就尤为重要。考虑到植入材料与体液的相互作用主要发生在材料的表面,因此人们试图通过对生物材料表面界面特性进行表征[1],探讨这些参数与材料血液相容性的关系,从而为材料设计中构成成分的选择和材料制备中工艺方法和工艺条件的控制提供依据[2]。2生物材料与血液接触导致凝血的过程和途径[3~7]吸附是生物材料与血液接触后最先发生的重要现象,材料与血液接触后,其表面迅速形成了蛋白吸附层,蛋白吸附层的组成、构象以及变性对材料的血液相容性具有重大的影响[8~11]。如图1所示,生物材料除了可以直接刺激凝血因子活化和补体系统激活而导致血栓以外,最主要的是通过蛋白吸附层引起血小板粘附[12]而导致血小板血栓。材料表面蛋白吸附主要包括蛋白吸附总量、吸附厚度、吸附过程可逆性、竞争吸附和蛋白构象的问题[13],而这些问题都与生物材料的表面界面特性有关。本文把生物材料与血液接触导致凝血(血栓形成)的过程[14]分为凝血因子激活、血小板粘附与凝聚、红细胞粘附和补体系统激活等四个途径。现对各个途径分述如下:2.1凝血因子XII激活途径这个途径是生物材料激活凝血因子,启动凝血形成血栓的过程。血液凝固存在两种不同的方式:内源性途径和外源性途径。当机体组织受损而释放组织因子时按照外源性途径进行,当血管内膜受损或血液接触异物时血液凝固按内源性途径进行。生物材料植入体内引起血液沿内源性途径凝固[15],这个复杂的生物化学变化过程大体可分为以下三个步骤:¹接触活化内源性凝血的触发,是从因子XII激活为XIIa开始的.因子XIIa可以将激肽释放酶原激活为激肽释放酶,激肽释放酶反过来也可以激活因子XII,这是一个正反馈,因此产生大量的因子XIIa,因子XIIa可以将因子XI激活为因子XIa,并对其进行肽键裂解.这个过程还需要高分子激肽原的参加,其作用机制尚不清楚。作者单位:610065四川大学生物医学工程中心。国家自然科学基金(39870232)、教育部博士点基金(2000061004)、教育部青年教师奖、四川省杰出青年基金资助课题。文献综述生物材料表面界面特性与其血液相容性的关系中国口腔种植学杂志2003年6月第8卷第2期..84许多人的研究结果认为,诸多因素可以激活XII因子:胶原纤维和材料表面的负电荷、激肽释放酶、高分子激肽原、二磷酸腺苷(血小板损伤可以释放)、纤维蛋白溶酶、胰酶等。º磷脂胶粒反应在因子XIa生成以后,在聚集的血小板磷脂胶粒表面上发生了一系列反应,直至凝血酶的形成,期间大量的因子IX、VIII、V、X集中于磷脂胶粒表面,大大加速了反应速度。»凝胶生成纤维蛋白原是一种糖蛋白,由两个相同的亚基组成,每个亚基包含有A、B和C等3条肽链,肽链间靠二硫基相连,而两个亚基间又通过C链8、9位半胱氨酸残基间及A链2、8位半胱氨酸残基间形成3组二硫键相互联合在一起。纤维蛋白原在凝血酶的作用下,迅速从A链的N端释放出一段A-肽,并从B链N端释放出B-肽,生成纤维蛋白单体。A-肽和B-肽都是负电荷很强的肽链,均含有较多的酸性氨基酸,正是因为A-肽和B-肽带有较强的负电荷,纤维蛋白原分子间静电相斥,所以在血浆中有较高的溶解度。被除去A-肽和B-肽的纤维蛋白单体溶解度剧烈下降,分子间定向聚集成网,在凝血因子VIIIa的催化下生成稳定的纤维蛋白多聚体。由于许多不溶性的纤维蛋白多聚体所形成的纤维蛋白细丝交织成网,包罗白细胞、红细胞、血小板和血浆等血液有形成分,便形成了血栓。2.2血小板粘附、凝聚途径凝血因子VIII的聚合物VonWiller-rand因子作为引起血小板粘附于材料蛋白表面的媒介,粘附的血小板与材料表面接触,血小板受...