動(dòng)脈微栓過濾器抗凝涂層修飾及生物相容性研究

陸海濱 李 彤 段大為 高文卿 于美麗 周淑芬 李金友 于廣棟

1（天津醫(yī)科大學(xué)研究生院，天津 300203）2（天津市第三中心醫(yī)院，天津 300170）3（天津市人工細(xì)胞重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300170）

引言

動(dòng)脈微栓過濾器（arterial filter，AF）是體外循環(huán)（extracorporeal circulation，ECC）中用于濾除氣栓、脂肪粒等微小栓子的裝置，可以降低ECC相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)認(rèn)知功能障礙［1］。濾網(wǎng)是AF的核心組件，多由滌綸、錦綸、尼龍等材料制成。

自ECC技術(shù)應(yīng)用于心臟手術(shù)以來，炎性反應(yīng)、濾網(wǎng)堵塞導(dǎo)致的剪切力過大破壞血液成分、循環(huán)流量減低、進(jìn)血端壓力過高存在管路迸裂風(fēng)險(xiǎn)等并發(fā)癥便成為亟待解決的問題。近年來，由于涂層材料的使用，上述與ECC相關(guān)的并發(fā)癥得到顯著改善［2－3］。

目前，國(guó)內(nèi)應(yīng)用的涂層ECC設(shè)備均為進(jìn)口產(chǎn)品，主要應(yīng)用于ECMO轉(zhuǎn)流，價(jià)格昂貴，在常規(guī)手術(shù)中應(yīng)用受到限制［4］。而AF涂層單一，產(chǎn)品少，選擇空間小。由于結(jié)構(gòu)的特殊性，涂層AF不但要有良好的生物相容性，還要兼顧應(yīng)用安全等，但國(guó)內(nèi)外鮮有針對(duì)AF新型涂層的研究報(bào)道。

低分子肝素鈉（low molecular weight heparin，LMWH）是目前國(guó)外ECC設(shè)備中廣為應(yīng)用的一類涂層物質(zhì)，抗凝效果確切。海藻酸鈉是生物相容性良好的天然提取物，造價(jià)低廉，是藥物載體的理想材料。部分氧化后的海藻酸鈉（oxidized sodium alginate，OSA）表面有大量的活性醛基［5］，可以實(shí)現(xiàn)與改性后材料的共價(jià)結(jié)合。LMWH與OSA兩種不同涂層的濾網(wǎng)，可以在抗凝效果、材料成本以及擴(kuò)展應(yīng)用方面滿足不同的要求。

為研究新型涂層材料，將現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)未涂層的AF產(chǎn)品進(jìn)行拆解，對(duì)其核心組件——滌綸（polyester，PET）材質(zhì)的濾網(wǎng)進(jìn)行化學(xué)接枝改性，共價(jià)結(jié)合LMWH涂層和OSA涂層，并對(duì)涂層后材料的生物相容性和AF應(yīng)用安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)和比較。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

成人動(dòng)脈微栓過濾器（東莞科威醫(yī)療器械有限公司）拆解后，將濾網(wǎng)裁剪為5 cm×2 cm；肝素鈉（分子量12 000～20 000，效價(jià)150 IU/mg，安徽金鑫生物），人血清白蛋白（Behring GmbH，德國(guó)），人血清纖維蛋白原（EMD Chemicals，德國(guó)）；聚乙烯亞（分子量60 000）、海藻酸鈉（分子量7 000～20 000）、亞硝酸鈉、高碘酸鈉等試劑均購(gòu)自Sigma公司。

紅外分光光度計(jì)（NICOLET 6700，Thermo，美國(guó)），紫外分光光度計(jì)（UV-2800，日立，日本），凝血自動(dòng)分析儀（STA-R Evolution?，Diagnostica Stago，法國(guó)），血細(xì)胞分析儀（ADVIA2120，SIEMENS，德國(guó)），BCA蛋白定量試劑盒（SK3021，上海生工），掃描電鏡（FEI臺(tái)式，美國(guó)）。

1.2 方法

1.2.1 材料表面改性與涂層制備

1.2.1.1 重氮化方法制備LMWH［6］

肝素鈉粉劑1 g充分溶解于去300 mL離子水中，并加入亞硝酸鈉10 mg，在0℃、pH=2.7條件下反應(yīng)2 h后，調(diào)定溶液pH值至7.0以中止反應(yīng)，得到LMWH溶液。用7 000 Da孔徑的透析袋將反應(yīng)后的溶液進(jìn)行透析后冷凍，利用低溫真空干燥機(jī)進(jìn)行干燥獲得LMWH粉末。

1.2.1.2 OSA的制備［5］

將海藻酸鈉4 g充分溶解于196 g去離子水中，并加入高碘酸鈉0.432 g，避光反應(yīng)24 h，加入乙二醇終止反應(yīng)，得到OSA溶液。向OSA溶液加入NaCl，混勻后倒入乙醇中，將析出物抽濾干燥后再次溶于去離子水中，用3 500 Da孔徑的透析袋進(jìn)行透析，低溫真空干燥后獲得OSA粉末。

1.2.1.3 滌綸濾網(wǎng)表面改性與涂層修飾［7］

取200 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的H2SO4，并加入0.948 g的K2MnO4，配制K2MnO4濃度為0.03 mol/L的H2SO4·K2MnO4溶液。如圖1所示，首先用H2SO4·K2MnO4溶液對(duì)PET材料進(jìn)行預(yù)處理，氧化材料表面形成羧基（—COOH，a），充分清洗干燥后，在pH=9、室溫條件下與聚乙烯亞胺的氨基（—NH2，b）結(jié)合并構(gòu)建大量的“空間臂”，增加以氨基基團(tuán)為主的結(jié)合位點(diǎn)，進(jìn)而與LMWH或OSA末端的醛基（—CHO）結(jié)合，制成“終點(diǎn)固定”方式的共價(jià)鍵結(jié)合的涂層材料：LMWH涂層的PET濾網(wǎng)（LMWH組），OSA涂層的PET濾網(wǎng)（OSA組）。另有空白對(duì)照的未涂層濾網(wǎng)（PET組）。

圖1 高分子材料表面共價(jià)結(jié)合涂層的制備流程Fig.1 The flow chart of the coating material production.

1.2.1.4 整裝濾器的涂層修飾

整裝涂層濾器用于壓力、流量測(cè)定。將未拆解的AF接入閉合回路，在不同處理階段，依次預(yù)充H2SO4·K2MnO4溶液、PEI溶液、LMWH或OSA溶液，并維持轉(zhuǎn)流狀態(tài)；在每次更換預(yù)充液前、反應(yīng)結(jié)束后，使用去離子水反復(fù)沖洗。

1.2.2 材料表面涂層效果分析

1.2.2.1 材料表面涂層定性分析

分別制備LMWH與OSA對(duì)照樣品的溴化鉀壓片；待測(cè)濾網(wǎng)取1 cm2小片，用去離子水清洗3遍后干燥備用。利用紅外分光光度計(jì)對(duì)材料表面進(jìn)行掃描，并與標(biāo)準(zhǔn)藥品的吸光度曲線進(jìn)行對(duì)比。

1.2.2.2 LMWH定量檢測(cè)

材料表面LMWH涂層密度的測(cè)定采用甲苯胺藍(lán)定量方法，在參考文獻(xiàn)［8］中的方法建立標(biāo)準(zhǔn)曲線（見式（1））后，取10 cm2樣品，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02％的TBO、PBS各2.5 mL，震蕩混勻，室溫反應(yīng)50 min。利用紫外分光光度計(jì)，測(cè)量630 nm波長(zhǎng)處的abs值，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線推算等價(jià)于肝素鈉標(biāo)準(zhǔn)品的涂層密度（見式（2））。

1.2.2.3 OSA定量檢測(cè)

材料表面OSA涂層密度的測(cè)定采用硫酸-苯酚多糖定量方法，在參考文獻(xiàn)［9］中的方法建立標(biāo)準(zhǔn)曲線（見式（3））后，留取制備涂層前后的OSA反應(yīng)液，用硫酸苯酚法處理后，用紫外分光光度計(jì)測(cè)量480 nm波長(zhǎng)處的abs值，利用差值根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線推算等價(jià)于葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品的涂層密度（見式（4））。

1.2.3 生物相容性評(píng)價(jià)

1.2.3.1 表面接觸角測(cè)定

待測(cè)濾網(wǎng)適當(dāng)修剪，充分干燥，通過微量進(jìn)樣器在其表面滴加2 μL純水，用動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x記錄接觸角不同時(shí)間點(diǎn)的變化。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由SCA 202軟件進(jìn)行進(jìn)一步分析。

1.2.3.2 涂層表面蛋白黏附檢測(cè)

涂層表面黏附蛋白性能的測(cè)試使用BCA蛋白分析試劑盒，觀察材料表面對(duì)人血清白蛋白及人血纖維蛋白原的黏附情況。參照說明書制作標(biāo)準(zhǔn)工作曲線（見式5），配制BCA工作液和0.2 mg/mL的蛋白稀釋液。將10 cm2樣品剪做碎片，加入1.5 mL蛋白稀釋液，將材料完全浸沒。置于恒溫水箱中，37℃孵育1 h。取反應(yīng)液100 μL，加入BCA工作液1 mL，在60℃恒溫孵浴30 min。利用紫外分光光度計(jì)在562 nm進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，推算反應(yīng)前后的蛋白量差值，即為材料表面的等價(jià)標(biāo)準(zhǔn)蛋白黏附量（見式（6））。

1.2.3.3 涂層表面血小板黏附測(cè)試

將健康志愿者全血以800 r/min離心10 min后，得到富血小板血漿，留樣測(cè)定血小板計(jì)數(shù)PLT1；取10 cm2樣品，剪成碎片，加入等量血漿，在37℃恒溫水箱孵浴2 h后再次測(cè)定血小板計(jì)數(shù)PLT2（見式7）。

血小板黏附率=（PLT1－PLT2）/PLT1（7）

1.2.3.4 體外抗凝活性檢測(cè)

抽取健康志愿者全血，3 000 r/min離心15 min，得到貧血小板血漿，留樣測(cè)定凝血指標(biāo)PT、TT、FIB、APTT。取10 cm2樣品，剪成碎片加入等量血漿，在37℃恒溫水箱孵育2 h后，再次取樣測(cè)定凝血指標(biāo)。

1.2.3.5 體外血栓形成試驗(yàn)

將待測(cè)濾網(wǎng)30 cm2真空干燥后稱量干重W1，再將其置于12孔培養(yǎng)板內(nèi)，迅速加入新鮮未抗凝全血2 mL浸沒材料，37℃恒溫孵育60 min取出樣品。PBS沖洗3遍，3％戊二醛浸泡2 h，用梯度乙醇（體積分?jǐn)?shù)分別為50％、60％、70％、80％、90％、98％）處理后低溫真空干燥，再次稱量干重W2，計(jì)算單位面積黏附量（見式（8）），并通過掃描電鏡觀察濾網(wǎng)表面血栓的形成情況。

1.2.4 應(yīng)用安全性能評(píng)價(jià)

1.2.4.1 表面涂層動(dòng)態(tài)脫落檢測(cè)

以3只中空的未涂層濾器外殼作為容器，每組取100 cm2樣品修剪待測(cè)，放入不同濾器，出口處以未涂層濾網(wǎng)攔截，保證樣品不會(huì)脫出。連接體外循環(huán)機(jī)、泵管（30 cm），PVC管路（30 cm×2），預(yù)充PBS約250 mL。從轉(zhuǎn)流開始（0 h），在此后1、2、4、8、16、32、64 h的時(shí)間點(diǎn)抽取轉(zhuǎn)流液，OSA組采用硫酸苯酚法、LMWH組采用甲苯胺藍(lán)法進(jìn)行定量，PET組用兩種方法定量。

1.2.4.2 流量及壓力測(cè)試

AF兩端連接帶有側(cè)孔的接頭，并接入閉合的離心泵為動(dòng)力的環(huán)路，將壓力監(jiān)測(cè)儀與側(cè)孔連接。環(huán)路中預(yù)充聚明膠肽與生理鹽水（3∶1），測(cè)試不同轉(zhuǎn)速下的濾器進(jìn)口端壓力、流量變化，計(jì)算流量/轉(zhuǎn)速比值。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

所有定量資料用“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，所得數(shù)據(jù)利用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用方差分析進(jìn)行多組間比較，兩兩比較利用SNK-q檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)學(xué)差異檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)P＜0.05。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 材料表面涂層定量及定性分析

涂層物質(zhì)定量結(jié)果，LMWH組涂層密度等價(jià)于肝素鈉標(biāo)準(zhǔn)品（42.3±8.5）g/cm2，而OSA組涂層密度等價(jià)于葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品（111.0±15.0）μg/cm2。

紅外光譜可見圖2，LMWH標(biāo)準(zhǔn)品在3 400 nm附近出現(xiàn)強(qiáng)吸收峰，OSA標(biāo)準(zhǔn)品在3 350 nm處出現(xiàn)強(qiáng)吸收峰，均為醛基吸收峰。PTE材料在3 000～3 500 nm波長(zhǎng)處無吸收跡象，而涂層后材料在3 000～3 500 nm的吸光度增加，與LMWH、OSA標(biāo)準(zhǔn)品特征吸收峰趨勢(shì)相同。

2.2 表面接觸角測(cè)定

從表1中可見，與PET組相比，涂層后材料與水的表面接觸角顯著減?。≒＜0.01）。與LMWH組相比，OSA組的接觸角更小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。

2.3 材料表面蛋白吸附

從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)（見表1），材料對(duì)蛋白的吸附量與接觸角的大小有相同趨勢(shì)，PET組對(duì)纖維蛋白原有強(qiáng)烈的吸附傾向，對(duì)白蛋白也存在一定程度的吸附，而涂層材料表面的纖維蛋白原與白蛋白吸附量均顯著減少（P＜0.01），且OSA涂層表面的吸附蛋白少于LMWH涂層表面的吸附蛋白，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表1 材料表面接觸角與表面血清蛋白成分的黏附（n=6）Tab.1 The contact angle and absorption of serum protein to the surface（n=6）

2.4 涂層表面血小板粘附

與PET組相比，涂層后材料血小板黏附率顯著，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。LMNH組血小板黏附率小于OSA涂層材料（P＜0.05）（見圖3）。

圖3 涂層前后血小板粘附比較（n=6）Fig.3 Comparation of plateletad here to material surface（n=6）

2.5 凝血功能4項(xiàng)

凝血功能檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，同接觸材料前凝血指標(biāo)相比，血漿與 PET組接觸后，PT延長(zhǎng)，APTT與 TT有不同程度的縮短，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；血漿與LMWH組、OSA組接觸后，PT變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），APTT、TT延長(zhǎng)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；與 LMWH組相比，OSA組對(duì)血漿APTT、TT影響較小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），而PT變化差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。在不同條件下，血漿FIB變化均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（見圖4）。

圖4 不同材料對(duì)凝血4項(xiàng)的影響（n=6）Fig.4 The effect of different material to coagulation indices

2.6 材料表面血栓形成實(shí)驗(yàn)

如表2所示，在全血浸泡后，樣品的單位面積干重均有所增加。與涂層后材料相比，未涂層材料的質(zhì)量顯著增加（P＜0.01），LMWH組與OSA組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。電鏡圖片顯示（見圖5），PET組濾網(wǎng)的網(wǎng)孔大量堵塞（見圖5（a）），甚至大面積地被血液成分覆蓋（見圖5（b）），而涂層材料濾網(wǎng)僅表面有少量異物，網(wǎng)孔仍然通暢（見圖5（c）～（d））。

表2 全血浸泡后各組干重變化（n=6）Tab.2 The dry weight variation of all groups after soak in blood

圖5 涂層前后材料表面血栓形成情況。（a）PET組（部分堵塞）；（b）PET組（嚴(yán)重堵塞）；（c）LMWH組（通暢）；（d）OSA組（通暢）Fig.5 The throm bus on the surfaces of different coating.（a）Group PET（partly blocked）；（b）Group PET（seriously blocked）；（c）Group LMWH（clear）；（d）Group OSA（clear）

2.7 涂層動(dòng)態(tài)脫落檢測(cè)

在動(dòng)態(tài)脫落檢測(cè)中（見表3），起始階段（0 h）轉(zhuǎn)流液中出現(xiàn)的涂層物質(zhì)較多，可能為材料表面的殘留反應(yīng)液，此后便趨于穩(wěn)定。在96 h的轉(zhuǎn)流過程中，轉(zhuǎn)流液中涂層物質(zhì)變化（約10％）無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，表明96 h內(nèi)兩種涂層材料均無顯著脫落，涂層結(jié)合牢固。

2.8 流量測(cè)試

在流量測(cè)試中，在轉(zhuǎn)速為350～1 200 r/min范圍內(nèi)，涂層后濾器較PET組在相同轉(zhuǎn)速下流量降低，流量/轉(zhuǎn)速（F/R）減低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。轉(zhuǎn)速超過1 500 r/min后，各組間流量、流量/轉(zhuǎn)速差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（見表4）。涂層濾器之間的比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表3 涂層物動(dòng)態(tài)脫落檢測(cè)（n=6）Tab.3 The loss of the coating during analog ECC（n=6）

表4 各組濾器不同泵速下的流量變化（n=6）Tab.4 The variation of flow with different rotate speed（n=6）

2.9 壓力測(cè)試

在壓力測(cè)試中，與PET組相比，涂層后濾器相同泵速下入口側(cè)壓力（P＜0.01）、跨濾器壓差（P＜0.05）有所增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；兩種涂層濾器間比較，相同泵速下入口側(cè)壓力、跨濾器壓力無顯著差異（見圖6）。

3 討論

體外循環(huán)是心外手術(shù)中生理功能出現(xiàn)紊亂的主要原因。Solberg的研究認(rèn)為，ECC可能會(huì)引起廣泛、未知的不良反應(yīng)（比如凝血功能異常），并通過觸發(fā)一系列旁路最終發(fā)展為全身的炎性反應(yīng)；而過多的血小板黏附所導(dǎo)致的血小板減少，會(huì)導(dǎo)致術(shù)后的出血和恢復(fù)時(shí)間延長(zhǎng)［10］。Gunaydin在回顧性分析中指出，這一系列反應(yīng)已經(jīng)被證實(shí)是血液和非生物相容性材料表面接觸所致，而材料的生物相容性涂層可以有效地改善這一狀況［11］。ECC的不良反應(yīng)可能受到多方面的影響：涂層物質(zhì)的種類和結(jié)構(gòu)、氣血接觸面、血流動(dòng)力學(xué)，以及和血液接觸的異物表面（比如體外循環(huán)管路和AF）。在體外循環(huán)中，AF的主要功能就是減少潛在的微小氣栓和血栓。Hussaini等認(rèn)為，由于動(dòng)脈微栓過濾器在體外循環(huán)設(shè)備中占據(jù)較大的接觸面積，所以其生物相容性涂層對(duì)減輕術(shù)中的炎性反應(yīng)有重要作用［12］。AF和ECC中其他的部件有很大的不同，比如外殼和濾網(wǎng)的材料、濾網(wǎng)孔徑、預(yù)充量、最大血流比率、跨濾器壓力、涂層材料以及濾器的結(jié)構(gòu)對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響。生物相容性AF改善全身的炎性反應(yīng)主要通過涂層材料及方法、濾器設(shè)計(jì)影響血流動(dòng)力學(xué)變化。

圖6 不同AF的流量-壓力曲線（n=6）。（a）入口側(cè)壓力；（b）跨濾器壓力Fig.6 The flow-pressure curve of different AF（n=6）.（a）The inlet pressure；（b）The trans-filter pressure

LMWH是臨床常用抗凝藥物，通過催化抗凝血酶Ⅲ與凝血酶X的反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)抑制凝血過程的作用，并且避免了完整肝素抗凝所帶來的出血傾向和血小板減少等副作用［11］。目前，國(guó)外已有商品LMWH涂層設(shè)備的生產(chǎn)。OSA近年來廣泛用作藥物載體，關(guān)于其抗凝效果及抗凝機(jī)制尚不明確，但實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)OSA涂層同樣具有抗凝活性。

由本研究可見，化學(xué)接枝改性的方法可以實(shí)現(xiàn)LWMH和OSA兩種涂層與材料表面的穩(wěn)固結(jié)合，顯著改善了滌綸濾網(wǎng)的生物相容性。從紅外光譜可見，涂層后材料與涂層物質(zhì)特征峰處出現(xiàn)變化，雖然水化醛基也在該位置有吸收峰存在，但由于PET樣品與涂層后樣品在相同條件下測(cè)試，結(jié)合定量數(shù)據(jù)及生物相容性結(jié)果，可以證實(shí)材料表面有涂層物質(zhì)存在。在生物相容性評(píng)價(jià)中，OSA涂層表面接觸角較LMWH涂層更小，說明OSA涂層具有更好的親水性，而相應(yīng)地，OSA涂層表面黏附的蛋白成分（尤其是纖維蛋白原）也較LMWH更少。LMWH涂層表現(xiàn)出更好的抗血小板黏附，以及凝血激活時(shí)間的顯著延長(zhǎng)。Wan等采用等離子體技術(shù)處理滌綸材料，對(duì)其表面基團(tuán)進(jìn)行分析后推斷，CO基團(tuán)的增加是材料表面親水性提高的主要因素之一［12］。而Zhu等研究認(rèn)為，纖維蛋白原的疏水基容易與疏水性表面結(jié)合，引起構(gòu)象變化，進(jìn)而刺激血小板黏附激活、凝血因子激活等一系列凝血發(fā)硬，但親水性材料表面形成的“調(diào)和膜”可以減少纖維蛋白原的附著，具有更好的血液相容性［15］。大量的活性醛基帶有負(fù)電荷，使得OSA涂層具有一定的抗栓性能。所以，完善涂層方法，提高涂層濃度，探索不同氧化程度的OSA活性，增加活性醛基數(shù)量，可能對(duì)改善OSA涂層的抗凝活性有一定的推動(dòng)作用。兩種涂層濾網(wǎng)在全血成分接觸后，仍能保持網(wǎng)孔的通暢，這有利于血液成分的保護(hù)，可保證濾器使用的安全性、持久性。

在模擬ECC中，濾網(wǎng)轉(zhuǎn)流初始階段出現(xiàn)較多的脫落物質(zhì)，這可能與材料表面黏附的非共價(jià)結(jié)合的涂層物質(zhì)有關(guān)，但整個(gè)轉(zhuǎn)流液中脫落涂層的濃度十分穩(wěn)定，為抗凝管理的安全性提供了保障。Wendel總結(jié)了涂層技術(shù)認(rèn)為，穩(wěn)定的涂層材料，將極大簡(jiǎn)化心臟手術(shù)中的抗凝管理，且更為安全［16］。涂層后濾器進(jìn)口側(cè)壓力的增加、流量/轉(zhuǎn)速比值的減小，可能與涂層后濾網(wǎng)的流體動(dòng)力學(xué)變化有關(guān)，但壓力仍在濾器標(biāo)注范圍內(nèi)，且遠(yuǎn)低于上限220 mmHg。雖有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但差異較小的跨濾器壓力對(duì)血液成分影響很小。流量數(shù)據(jù)并無明確指標(biāo)，但變化不大，且常規(guī)轉(zhuǎn)速小，流量并無差異。經(jīng)測(cè)試可發(fā)現(xiàn)，跨濾器壓力、流量/轉(zhuǎn)速雖有變化，但并不影響AF在ECC中的應(yīng)用安全性。由于AF對(duì)纖維強(qiáng)度無明確要求，且電鏡下未見纖維表面出現(xiàn)裂痕等異常變化，轉(zhuǎn)流中無濾網(wǎng)破損，所以雖然未對(duì)纖維強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試，但顯然涂層濾網(wǎng)適用于長(zhǎng)時(shí)間、高流量轉(zhuǎn)流。

經(jīng)過評(píng)價(jià)與檢驗(yàn)可以認(rèn)為，LMWH與OSA兩種涂層的滌綸濾網(wǎng)都具有良好的生物相容性與應(yīng)用安全性，其不同的生物相容性特點(diǎn)可以適用于不同需要。作為藥物載體的OSA，成本低，易于獲取，組織相容性好，不但可以推進(jìn)AF在常規(guī)心臟手術(shù)中的應(yīng)用，還具有更大的擴(kuò)展空間，可用于制備復(fù)合涂層或應(yīng)用于需要有良好組織相容性的醫(yī)療設(shè)備中。

4 結(jié)論

本研究用化學(xué)接枝改性的方法制備了結(jié)合穩(wěn)定的LMWH涂層PET濾網(wǎng)和OSA涂層PET濾網(wǎng)，長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)流無顯著脫落。涂層后濾網(wǎng)的生物相容性顯著改善，與血液接觸后材料表面的蛋白黏附、血小板黏附顯著減少，并具有良好的抗凝活性，表面血栓形成減少，濾網(wǎng)通暢，說明涂層后濾器應(yīng)用的安全性能滿足使用要求。OSA涂層與LMNH涂層相比，抗凝活性要略差，但有較好的親水性，蛋白吸附量較少，可能會(huì)有更好的組織相容性，這有待于更多測(cè)試的驗(yàn)證。而且，OSA涂層成本低廉，也有更廣闊的拓展空間。

［1］Barbosa NF，Cardinelli DM，Ercole FF，et al.Determinants of neurological complications with the use of extracorporeal circulation（ECC）［J］.Arq Bras Cardiol，2010，95（6）：151－117.

［2］Yarham G，Mulholland J.Pre-clinical laboratory evaluation of the new‘AF’arterial line filter range［J］.Perfusion，2010，25（4）：267－276.

［3］Jameel S，Colah S，Klein A.Recent advances in cardiopulmonary bypass techniques［J］.Contin Educ Anaesth Crit Care Pain，2010，10（1）：20－23.

［4］柏淑穎，朱德明，王偉.涂層技術(shù)在體外循環(huán)裝置中的應(yīng)用及意義［J］.中國(guó)體外循環(huán)雜志，2009，7（02）：124－128.

［5］王琴梅，張亦霞，李卓萍，等.多醛基海藻酸鈉交聯(lián)劑的制備及性能［J］.應(yīng)用化學(xué)，2010，27（02）：155－158.

［6］Larm O，Larsson R，Olsson P.A new non-thrombogenic surface prepared by selective covalent binding of heparin via a modified reducing terminal residue［J］.Biomater Med Devices Artif Organs，1983，11（2－3）：161－173.

［7］Bexborn F，Engberg AE，Sandholm K，et al.Hirudin versus heparin for use in whole blood in vitro biocompatibility models［J］.Biomed Mater Res A，2009，89（4）：951－959.

［8］Smith PK，Mallia AK，Hermanson GT，et al.Colorimetric method for the assay of heparin content in immobilized heparin preparations［J］.Anal Biochem，1980，109（2）：466－473.

［9］Masuko T，Minami A，Iwasaki N，et al.Carbohydrate analysis by a phenol-sulfuric acid method in microplate forma［J］.Anal Biochem，2005，339（1）：69－72.

［10］Solberg G.Extracoporeal circulation effect of long-term（24hour）circulation on blood component［D］.Virginia：Virginia State University，2010.

［11］Gunaydin S.Clinicalsignificance ofcoated extracorporeal circuits：a review of novel technologies［J］.Perfusion，2004，19（1）：33－41.

［12］Hussaini BE，Treanor PR，Healey NA，et al.Evaluation of blood components exposed to coated arterial filters in extracorporeal circuits［J］.Perfusion，2009，24（5）：317－323.

［13］高寧國(guó)，程秀蘭，楊敬，等.肝素結(jié)構(gòu)與功能的研究進(jìn)展［J］.生物工程進(jìn)展，1999，19（05）：4－13.

［14］Wan Yuqing，Qu Xue，Lu Jun，et al.Characterization of surface property ofpoly（lactide-co-glycolide）after oxygen plasma treatment［J］.Biomaterials，2004，25（19）：4777－4783.

［15］Zhu Aiping，Chen Tian.Blood compatibility of surfaceengineered poly（ethylene terephthalate） via ocarboxymethylchitosan［J］.Colloids Surf B Biointerfaces，2006，50（2）：120－125.

［16］Wendel HP，ZiemerG.Coating-techniquestoimprovethe hemocompatibility of artificial devices used for extracorporeal circulation ［J］.Eur J Cardiothorac Surg，1999，16（3）：342－350.