[发明专利]抗凝血及组织相容性高分子材料表面改性方法

说明书

本发明为抗凝血及组织相容性高分子材料表面改性方法，涉及生物高分子材料。

生物医用材料多为高分子材料，而人工血管、人工心脏、人工肺、人工肾等许多生物高分子材料需要直接与血液接触，因此作为生物高分子材料除应具备必要的力学性能和生物功能外，还必须具备优良的血液相容性和组织相容性，其中，材料的抗血栓性是血液相容性的关键。

现有的生物高分子材料，例如尼龙、聚酯、PE、PP、聚氨酯等医用制品很难满足生物高分子材料的多种需求，特别是在与血液直接接触时，往往使血液凝固，形成血栓。由于生物体凝血机制的复杂性，材料的血液相容性问题是一个难题，需要人们致力于抗血栓及生物相容性高分子材料的研究。

迄今，上述高分子材料的抗血栓及生物相容性的研究方法有两种：①使材料本身难以形成血栓或具备生物相容性；②对材料表面改性，使其形成抗血栓及生物相容性的表面。这些方法的抗血栓途径主要有：将肝素等天然抗凝血剂与材料混合或与材料化学键合；将生物活性好的胶原在材料表面涂覆；制备如嵌段聚醚氨酯那样的具有亲水/疏水微相分离结构的共聚物材料；将水凝胶或亲水性高分子与高分子基材结合；通过表面血管内皮细胞化、白蛋白钝化等高分子材料表面伪饰；将辉光放电处理得到的活性化聚合物表面浸于软骨素硫酸、壳聚糖等硫酸粘多糖溶液中，制备具有粘多硫酸糖结构的聚合物表面等。但是以上方法所获得的高分子材料，如嵌段聚醚氨酯、肝素化的高分子材料，其原有的力学强度下降，达不到需要的强度和耐久性，不能满足临床需要；文献[昭59-183762]报导的辉光放电聚合物表面活性化结合硫酸粘多糖的抗血栓材料制备方法，是利用辉光放电等离子体将高分子材料活性化，然后将活性化聚合物表面浸于软骨素硫酸等硫酸粘多糖溶液中，反应结束后，再清洗、干燥，这种方法涉及高分子表面活性化、材料溶液浸渍、清洗、干燥多步处理，因而该方法工艺复杂、活性化表面不稳定、硫酸粘多糖与聚合物表面结合差，抗血栓生物相容性效果差。

本发明者基于目前的情况，为克服以往这些生物高分子材料的不足，进行了旨在既具有良好的抗血栓性和组织相容性，又不影响高分子材料本身的力学性能的高分子材料表面改性研究，即通过二氧化硫等离子体聚合物表面处理，使高分子材料表面具有抗血栓和组织相容性，而聚合物的体相性能不受影响。

本发明采用二氧化硫射频等离子体处理高分子材料表面这一新的抗凝血及组织相容性改性方法，目的是提高生物高分子材料(如聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯等)的抗凝血性和组织相容性：即延长血浆在聚合物表面的凝血时间，提高抗凝血性；促进血管壁平滑肌细胞(VSMC)在聚合物表面的生长，提高组织相容性。

本发明为实现上述目的，提出以下技术方案：其具体方法为：

(1)将高分子材料用丙酮或乙醇超声波清洗6小时以上，然后再用蒸馏水超声波清洗6小时以上，最后风干或在真空干燥器中干燥得到洗净的聚合物表面；

(2)将等离子体反应室内的电极、器壁及室内附件清洗干净，使电极及反应室保持洁净，无其它杂物及灰尘；

(3)将预先处理过的聚合物薄膜置于等离子体处理仪的下电极中央，关闭反应室及各路气路阀，启动真空泵，预抽极限真空2Pa以下，打开一路流量控制器的针阀，抽本底真空至2Pa以下；

(4)  开启进气气路，将单体二氧化硫气通入反应室，清洗预混室和管路中的残余气体，然后再关闭阀门，抽本底真空度至2Pa；

(5)再将二氧化硫气通入反应室，由质量流量控制计控制二氧化硫的流速，流速为10～50sccm，室内压力为20～40Pa，气压稳定后，启动RF电源，调节放电功率至5～80W，并调节匹配网络中的电容，使等离子体的有效功率最大，等离子体处理时间为1～10min；

(6)辉光放电结束后，先关闭RF电源，继续抽真空约30分钟以上，除去未反应的单体及表面附着物。