Ti基材料表面抗凝/诱导内皮双功能修饰层构建、评价及双功能竞争与平衡的分子机制

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31170916
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    陈俊英
  • 依托单位：
    西南交通大学
  • 学科分类：
    C1002.生物材料与生物效应
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

Ti基金属材料在心血管临床中广泛应用,但生物相容性远未满足临床要求。表面诱导内皮化是改善生物相容性的首选，但当前的内皮化研究证实，受植入初期血栓形成的影响，其体内内皮化难以真正实现。因此，优异的抗凝血性和诱导内皮化能力成为心血管材料表面生物功能化的双重要求，也是进一步发展与应用的关键。本项目拟在Ti基材料表面沉积易活性化的Ti-O薄膜，再结合接枝与组装技术，于表面同时引入具有抗凝功能的抗凝多肽或肝素和具有诱导内皮化的Ln及CD34抗体，构建抗凝/诱导内皮的双功能修饰层。通过不同分子的接枝/组装量控制、活性控制等调节双功能之间的竞争与平衡。在体外及模拟流场实验基础上，重点评价双功能在动物体内的实现情况。用红外、酶标、ELISA、PCR、放免荧光标记、组织切片等进行功能修饰层表征与双功能定性定量检测，进而阐明双功能之间竞争与平衡的分子机制。本项目将推进心血管材料表面生物功能化技术的发展。

结项摘要

背景：心血管系统疾病的治疗中，金属植入/介入器械被普遍使用，但是其生物相容性尚未达到临床要求。面对生物相容性亟待改善的难题，研究者们尝试与探索了不同方法，其中，表面生物功能层构建一直是学术界的热点。本项目对心血管植入材料表面进行抗凝/促(诱导)内皮双功能修饰。.主要研究内容：通过等离子体浸没处理或碱热活化处理，使Ti-O薄膜表面实现氨基化或羟基化，然后分别固定具有抗凝血和促(诱导)内皮能力的抗凝多肽(REDV)或肝素(Hep)和层粘连蛋白(Ln)及CD34抗体，得到了生物分子活性/固定量对抗凝血与促(诱导)内皮化能力的影响关系。在单功能构建的基础上，项目组采用层层自组装、共价固定、生物素-亲和素体系、纳米颗粒装载等四种方法分别构建了IV型胶原/肝素、层粘连蛋白/肝素、肝素/CD34抗体/VEGF、GREDVY多肽/肝素、肝素/多聚赖氨酸纳米颗粒(NP)等多种双功能修饰层，并详细开展了生物分子定性定量表征、生物分子活性与稳定性研究、体外静态血液相容性与细胞相容性评价、体外动态内皮祖细胞迁移/捕获/趋化及诱导能力评价、动物体内持续抗凝性与促(诱导)内皮能力评价等系列研究。最后，对抗凝/促(诱导)内皮功能修饰层进行了优化，筛选出细胞粘附蛋白/肝素的双功能修饰层体系，探索了双功能之间竞争与平衡的机制。.重要结果与关键数据：研究发现，即使采用不同途径和不同目标分子，但合理调控分子的引入量、不同分子之间的比例/结合方式等，进而影响并控制两种目标生物分子与内皮（祖）细胞/凝血因子/血小板之间的相互作用关系，均能不同程度地达到材料表面抗凝血和促(诱导)内皮化的双重功能修饰的目的。研究中，发表SCI或EI收录论文17篇，获得授权专利2项，参与国际/国内学术交流6次，培养博士研究生2人（毕业），硕士研究生9人（毕业）。.科学意义:研究中，项目成功探索并建立了一种心血管金属植入材料表面构建抗凝和促(诱导)内皮双功能修饰层的可靠技术和有效方法，是对生物材料表面生物功能化修饰技术的新发展，可用于指导金属血管支架等心血管植入器械的表面改性，对心血管生物材料的发展与临床应用具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量（22）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（5）
专利数量（0）
Surface Modification with Dopamine and Heparin/Poly-L-Lysine Nanoparticles Provides a Favorable Release Behavior for the Healing of Vascular Stent Lesions
多巴胺和肝素/聚-L-赖氨酸纳米颗粒的表面修饰为血管支架病变的愈合提供了良好的释放行为
  • DOI：
    10.1021/am5015309
  • 发表时间：
    2014-06-11
  • 期刊：
    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
  • 影响因子：
    9.5
  • 作者：
    Liu, Tao;Zeng, Zheng;Huang, Nan
  • 通讯作者：
    Huang, Nan
Collagen/heparin coating on titanium surface improves the biocompatibility of titanium applied as a blood-contacting biomaterial
钛表面的胶原/肝素涂层提高了钛作为血液接触生物材料的生物相容性
  • DOI：
    10.1002/jbm.a.32847
  • 发表时间：
    2010-11-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART A
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Chen, Jialong;Chen, Cheng;Huang, Nan
  • 通讯作者：
    Huang, Nan
血液对新型人工心瓣膜作用的基础理论研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    四川医学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    冷永祥;陈俊英;赵安莎;吴熹
  • 通讯作者：
    吴熹
Extracellular matrix inspired surface functionalization with heparin, fibronectin and VEGF provides an anticoagulant and endothelialization supporting microenvironment
细胞外基质激发的肝素、纤连蛋白和 VEGF 表面功能化提供了抗凝和内皮化支持微环境
  • DOI：
    10.1016/j.apsusc.2014.09.004
  • 发表时间：
    2014-11
  • 期刊：
    Applied Surface Science
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Manfred Maitz;Changjiang Pan;Jun-ying Chen;Nan Huang
  • 通讯作者：
    Nan Huang
In？uence of a layer-by-layer-assembled multilayer of anti-CD34 antibody, vascular endothelial growth factor, and heparin on the endothelialization and anticoagulation of titanium surface
抗CD34抗体、血管内皮生长因子和肝素逐层组装多层膜对钛表面内皮化和抗凝的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Biomedical Materials Research Part A
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Junying Chen;Manfred Maitz;Cheng Chen;Nan Huang
  • 通讯作者：
    Nan Huang

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其他文献

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    --
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    --
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心血管介入器械表面修饰新策略——血管内皮细胞生长微环境的原位仿生构建
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  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    西南交通大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄楠;李敬安;魏来;李世琪;苏红;吕先锋;陈俊英;杨苹
  • 通讯作者：
    杨苹

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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