蔡偉博臺灣大學：化學工程學研究所吳淑萍Wu, Shu-PinShu-PinWu2007-11-262018-06-282007-11-262018-06-282007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/52349由於聚電解質多層膜具有易於製備，並且可適用於多種幾何形狀表面等優點，因此將此方法應用於生醫材料改質方面，提升原有的生物或血液相容性，具有相當潛力。血漿蛋白質在多層膜上吸附會受到多層膜表面性質影響，而纖維蛋白原是其中媒介血小板貼附最重要的角色。在聚電解質多層膜表面，預先吸附的蛋白質會影響血小板貼附與活化。除此之外，血小板的活化亦受到多層膜表面性質影響，多層膜表面的粗糙度、親水性及化學性質都可能直接或間接影響血小板的行為。由於聚碸已經是普遍使用的生醫材料，具有穩定的性質。本實驗選擇以聚碸為基材，經磺酸化後以聚電解質Poly(allylamine hydrochloride) (PAH)及Poly(acrylic acid) (PAA)，利用layer-by-layer方法修飾磺酸化聚碸。在使用pH 2.0與pH 6.5的聚電解質溶液，在不同層數下探討血小板的貼附與型態。使用pH 2.0聚電解質溶液製備的多層膜表面，多層膜層數增加並不影響表面纖維蛋白原的吸附量，然而在使用pH 6.5的聚電解質溶液製備的多層膜表面，隨著多層膜層數增加，纖維蛋白原的吸附量也提升。至於血小板貼附與型態的部分，在兩種酸鹼值的聚電解質溶液製備出的多層膜表面，隨著層數遞增，血小板的活化指數均隨之增加。整體而言，在以pH6.5的電解質溶液製備的多層膜表面，纖維蛋白質吸附量與血小板貼附量均高於以pH2.0電解質溶液製備的多層膜表面。不同pH值與不同層數的多層膜，對血小板貼附與活化程度的影響與其表面性質均有所關聯。Surface modification of biomaterials by polyelectrolyte layer-by-layer (LBL) deposition is a newly emerging method to modulate biocompatibility for biomedical devices. LBL deposition can be applied to biomedical devices with complicated geometries, which make it an attracting method. In this study we applied this method to improve blood compatibility of polysulfone (PSF). PSF, after sulfonation, was coated with multilayer of poly(allylamine hydrochloride) (PAH) and poly(acrylic acid) (PAA) which was assembled at either pH 2.0 or pH 6.5 by LBL deposition to desired number of layers. The modified surfaces were characterized by atomic force microscope, contact angle measurement, XPS and FTIR. We found that platelet adhesion was low on the LBL surfaces which were prepared at pH 2.0, while platelet adhesion was increased with increasing number of layers when the LBL surfaces were prepared at pH 6.5. Platelet adhesion was correlated to the adsorption of fibrinogen, the most critical plasma protein mediating platelet adhesion. Furthermore, platelets activation was increased with the layer numbers. In conclusion, platelet adhesion and activation is modulated by the pH of deposition solution and the number of layers of polyelectrolyte multilayer.口試委員會審定書 …………………………………………………...I 誌謝 …………………………………………………………………..II 摘要 ………………………………………………………………….III Abstract ……………………………………………………………….V 目錄 ………………………………………………………………….VI 第一章 緒論 ………………………………………………………….1 1.1 研究背景 ……………………………………………………..1 1.2 血液組成與凝血機制 ………………………………………..3 1.3 纖維蛋白原簡介 ……………………………………………..9 1.4 聚碸簡介 …………………………………………………….13 1.5 聚電解質多層膜簡介 ……………………………………….15 1.6 研究動機 …………………………………………………….22 1.7 研究架構 …………………………………………………….23 1.8 研究目的 …………………………………………………….23 第二章 實驗藥品、儀器與實驗方法 ………………………………25 2.1實驗藥品 ……………………………………………………..25 2.1.1 聚碸基材與聚電解質多層膜製備 …………………...25 2.1.2 製備血漿與血小板純化 ………………………………25 2.1.3 蛋白質吸附與免疫染色 ………………………………26 2.1.4 血小板數量計算 ………………………………………26 2.1.5 電子顯微鏡樣品處理 …………………………………27 2.2 實驗儀器與耗材 ……………………………………………..27 2.2.1 實驗儀器 ………………………………………………27 2.2.2 實驗耗材 ………………………………………………28 2.3 溶液配製 ……………………………………………………..29 2.4 實驗方法 ……………………………………………………..32 2.4.1 聚碸基材製備 …………………………………………32 2.4.2 磺酸化聚碸基材 ………………………………………33 2.4.3 以聚電解質多層膜修飾磺酸化聚碸 …………………33 2.4.4 製備血漿與血小板純化 ………………………………34 2.4.5 蛋白質吸附與酵素免疫分析 …………………………35 2.4.6 血小板貼附 ……………………………………………36 2.4.7 表面分析 ………………………………………………38 2.4.8 血小板貼附樣品及掃瞄式電子顯微鏡樣品之製備 …39 2.4.9 血小板貼附形態分析 …………………………………40 第三章 實驗結果與討論 …………………………………………41 3.1 聚電解質多層膜的製備與表面分析 ………………………41 3.2 纖維蛋白原的吸附分析 ……………………………………47 3.3 血小板貼附與形態分析 ……………………………………49 第四章 結論 ………………………………………………………75 4.1 結論 …………………………………………………………..75 4.2 未來研究方向 ………………………………………………..76 參考文獻 ………………………………………………………………78en-US聚碸聚電解質多層膜血液相容性纖維蛋白原血小板Polysulfonepolyelectrolyte multilayerblood compatibilityfibrinogenplateletthesis