生物材料与宿主的相互作用II

《生物材料与宿主的相互作用II》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、生物材料工程导论林萍华教授课题组生物材料与宿主的相互作用郭超主要内容生物材料与蛋白质的相互作用细胞与细胞外基质的相互作用材料反应和宿主反应生物材料与血液的相互作用炎症与免疫其它宿主反应生物材料与宿主的相互作用材料反应和宿主反应生物材料与宿主的相互作用材料反应(biomaterialsresponse)活体系统对材料的作用/材料对活体系统的反应宿主反应(hostresponse)材料对活体系统的作用/活体系统对材料的反应材料反应和宿主反应生物材料与宿主的相互作用材料反应和宿主反应生物材料与宿主的相互作用典型材料反应金属腐蚀局部腐蚀：金属材料表面不同区

2、域腐蚀破坏深度的差别远远超过平均深度点腐蚀(pittingcorrosion)缝隙腐蚀(crevicecorrosion)晶间腐蚀(intergranularcorrosion)材料反应和宿主反应典型材料反应材料反应和宿主反应典型材料反应聚合物降解材料反应和宿主反应典型材料反应宿主反应宿主反应的类型按照程期分类：急性反应、慢性反应按照发生部位分类：局部反应、全身反应按照反应类型分类：组织反应、血液反应、免疫反应宿主反应的特点宿主反应可以是消极的，也可以是积极的所有植入材料均不可避免的引起宿主反应，没有绝对“惰性”的生物材料材料反应和宿主反应

3、宿主反应生物材料植入体内后的宿主反应材料反应和宿主反应宿主反应生物材料植入人体后的一系列宿主反应损伤(injury)??血液-生物材料相互作用(blood-materialinteraction)形成临时基质(provisionalmatrixformation)急性炎症(acuteinflammation)慢性炎症(chronicinflammation)肉芽组织(granulationtissue)异物反应(foreign-bodyreaction)纤维化/纤维囊发展(fibrosis/fibrouscapsuledevelopment)

4、材料反应和宿主反应宿主反应材料反应和宿主反应宿主反应植入过程导致组织/器官损伤损伤+人体的自我平衡机制导致愈合过程发生宿主反应程度的影响因素损伤程度血液-生物材料相互作用炎症反应程度材料反应和宿主反应宿主反应生物材料-血液相互作用生物材料-血液相互作用蛋白质吸附血小板和白细胞的激活/粘附凝血系统激活补体激活生物材料与血液的相互作用蛋白质吸附第一步宿主反应是血清蛋白和植入设备/材料的非特异性相互作用生物材料表面的生物效应(形成血栓、补体激活、炎症反应、细胞粘附和感染等)均和蛋白质在固体表面的吸附现象密切相关外来合成材料只有在与溶解蛋白第

5、一次相互作用后才获得生物活性能够与细胞发生吸附的蛋白质粘附到材料表面，使惰性无血栓形成特性的多聚体转化为有生物活性的表面生物材料可以选择性的吸附某些蛋白质以提高细胞/组织的附着和活性，也可以不吸附蛋白质以抑制与组织的相互作用生物材料与血液的相互作用蛋白质吸附材料植入后可能导致微环境变化，从而改变周围蛋白质的构象和功能。和生物材料表面相互作用时，蛋白质也可能经历形状变化并损失部分活性pH值和离子强度变化在数秒至数分钟，材料表面大部分位置吸附单层蛋白质细胞主要“看到”的是蛋白质层，而不是实际的生物材料表面最容易吸附到生物材料表面的蛋白质——免疫球蛋白

6、、白蛋白和纤维蛋白原免疫球蛋白激活补体系统，并促进单核细胞粘附到生物材料表面生物材料与血液的相互作用蛋白质吸附白蛋白是血清和血浆中最丰富的蛋白质，具有很高的流动性，在生物材料和人体接触的第一阶段/体液接触阶段占主导地位白蛋白可以阻止血液中其它蛋白质的吸附，防止形成血栓——钝化剂白蛋白也能够减弱炎症反应，降低血小板粘附纤维蛋白原能够刺激血栓形成、血小板粘附、激活炎症和细菌定植，对介导炎性细胞在植入生物材料表面短期积累非常重要Vroman效应作用下，生物材料表面最终吸附的蛋白质往往是纤维蛋白原生物材料与血液的相互作用蛋白质吸附根据Vroman效应原理

7、，即使在生物材料表面预先吸附特定蛋白，也可能在植入体内后被其它吸附到生物材料表面的蛋白代替除了纤维蛋白原，血浆中的纤维连接蛋白、玻璃体结合蛋白、VIII因子等蛋白质也对血小板有强烈粘附性界面上粘附蛋白的聚集、局限和固定效应强化了受体-粘附蛋白间的相互作用血小板具有的受体(IIb/IIIa与IbIX)可以特异的结合一些血浆蛋白来介导粘附生物材料与血液的相互作用蛋白质吸附蛋白质层结构和组成的决定因素——生物材料表面的理化性质亲/疏水性表面电荷密度氢键特性表面链的运动性这些特性决定了血浆蛋白的吸附分布图和随后的细胞粘附、激活过程生物材料与血液的相互

8、作用蛋白质吸附血液的组成血液是血浆(