聚合物/蒙脱土纳米抗凝血复合材料的研究

高分子生物材料在生物医用领域中扮演着重要的角色，广泛地应用于人工器官以及各种诊断治疗用医物。当高分子材料与活体组织相接触时，会导致一些重要的反应，诸如血栓形成和一些不希望发生的免疫反应。生物相容性，尤其是血液相容性是高分子生物材料重要的性能指标。提高材料的血液相容性一直是生物材料研究与发展的主要内容之一。 在聚合物中加入少量的层状硅酸盐所制备的聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料能提高聚合物材料的力学性能、阻隔性和生物相容性，因此引起了人们广泛的兴趣。本论文根据肝素分子抗凝血的特点，设计合成了三种新型的功能性抗凝血插层剂，进而合成了三种新型的抗凝血蒙脱土纳米中间体(O-MMT)：蒙脱土／十二烷基三甲基氯化铵-肝素(MMT-C12-hep)、蒙脱土／十六烷基三甲基溴化铵-肝素(MMT-C16-hep)和蒙脱土／十八烷基二甲基-2-羟乙基溴化铵-肝素(MMT-C18-hep)，通过FTIR、XRD、TGA等测试方法研究了不同类型、不同质量的插层剂对改性层状蒙脱土的物理、化学性能的影响，以探究功能性抗凝血插层剂插层反应的机理和特性。 采用聚合物溶液插层法合成了一系列新型的剥离型硅橡胶／蒙脱土纳米抗凝血复合材料；通过FTIR、XRD、SEM和接触角测试对制备的纳米抗凝血复合材料进行了结构和性能的表征，以了解反应的机理和特征以及蒙脱土纳米抗凝血中间体在硅橡胶中的剥离、分散情况；通过力学性能的测试了解层状蒙脱土微观纳米结构对材料宏观性能的影响；通过TGA研究了蒙脱土纳米抗凝血复合材料的耐热性能，并通过动态热降解法对纳米抗凝血复合材料热分解过程的动力学机理进行了探索。 在此基础上，用溶血试验、复钙化时间和体外血小板粘附试验表征了材料的血液相容性。研究结果显示，硅橡胶／蒙脱土纳米抗凝血复合材料的溶血率都符合国际标准，且材料表面都黏附较少的血小板。在相对较长的时间内，所制备的纳米复合材料都具有良好的抗凝血活性，因此可望在生物医学工程方面得到广泛的应用。