摘要: 人工肝支持系统是肝衰竭患者等待供肝移植的一种重要过渡手段。多层平板型人工肝是生物型人工肝的一个研究热点，而多层平板型人工肝的生物反应器中用于细胞黏附和维持并发挥功能的膜材料是其中的研究重点。聚氨酯(Polyurethane,PU)材料本身具有良好的... 展开 人工肝支持系统是肝衰竭患者等待供肝移植的一种重要过渡手段。多层平板型人工肝是生物型人工肝的一个研究热点，而多层平板型人工肝的生物反应器中用于细胞黏附和维持并发挥功能的膜材料是其中的研究重点。聚氨酯(Polyurethane,PU)材料本身具有良好的物理机械特性和生物相容性，但聚氨酯材料的疏水性限制了其在细胞培养方面的应用。 为提高肝细胞在材料表面的亲和性，本课题对PU膜表面进行氨基化改性和丝胶接枝修饰。用红外光谱、拉曼光谱、水接触角测试、原子力显微镜和扫描电镜等方法对PU、表面氨基化改性聚氨酯（PU-NH2）和丝胶接枝聚氨酯（PU-SS）膜片表面化学基团、膜片分子结构、亲疏水性、表面粗糙度和表面形貌进行表征。将L02和HepG2细胞分别接种于PU、PU-NH2、PU-SS膜片表面，用细胞培养板(TCPS)作为对照组，比较细胞在各表面上的生长增殖和分泌功能，评价PU、PU-NH2、PU-SS膜片的细胞相容性。并根据国家医用材料安全性标准对PU、PU-NH2、PU-SS膜片进行体外细胞毒性评价和血液相容性评价。 实验结果表明：PU表面氨基化改性在材料表面引入了氨基基团，使PU膜表面粗糙度从8.8±6.3nm增加到55.4±28.1nm，水接触角从90.9±0.3°降低到62.7±0.7°。PU-SS表面粗糙度和亲水性与PU-NH2表面无显著性差异。L02和HepG2细胞在PU-SS表面完成贴壁的速度显著高于PU-NH2、TCPS和PU表面（P＜0.01）；L02细胞在PU、PU-NH2和PU-SS膜片表面铺展不充分，与TCPS表面有明显差异。L02细胞在各表面上的增殖速度存在显著性差异：TCPS>PU-NH2/PU-SS>PU；但L02细胞在PU-SS表面上白蛋白和尿素氮分泌总量显著高于PU和TCPS表面。HepG2细胞在PU、PU-NH2和PU-SS膜片表面的生长形态与TCPS表面未体现出明显差异，MTT法测HepG2细胞培养5天后的细胞相对数与PU无显著性差异。但HepG2细胞在PU-SS表面上细胞的蛋白合成能力和白蛋白分泌总量显著高于其他表面。PU、PU-NH2和PU-SS膜片浸提液无体外细胞毒性。膜片血液相容性符合国家生物材料安全标准，PU-NH2和PU-SS表面有更低的溶血率（0.3±0.5%、-0.2±1.4%）、抗凝血指数（85.0±1.0%、85.0±1.0%）和血小板消耗率（5.1±1.1%、3.3±2.5%）。 综上所述：PU表面氨基化改性和丝胶修饰影响材料表面的润湿性和粗糙度。使细胞与其表面接触面积增大，提高了细胞的粘附性，更利于细胞黏附、铺展和增殖。本课题制备的膜片均能支持细胞的黏附生长和功能，L02和HepG2细胞在PU-SS表面能同时满足快速贴壁、单位时间内有较大细胞数量和较高细胞功能的条件；生物材料安全性实验也证明PU-SS膜有成为多层平板型人工肝脏膜材料的潜力，有望在多层平板型人工肝支持系统中得到应用。 收起