论文部分内容阅读
植入支架是临床中治疗输尿管狭窄最有效的方式。但输尿管支架长期与尿液接触后诱发的感染、结石、纤维化等并发症困扰着医生和患者。因此，本文从316L型含铜不锈钢（316L-Cu不锈钢）的抗菌功能角度出发，对其在泌尿系统中发挥的生物医学功能进行了深入研究。本文开展的主要研究工作及得到的主要结论如下: (1)含铜不锈钢在泌尿系统中的铜离子溶出行为研究 根据XPS分析可知，316L-Cu不锈钢和316L不锈钢与空气接触后表面钝化膜成分与厚度相近。两种材料与尿液接触后，表面形成钝化膜与尿液中物质混合的“条件膜”，且316L-Cu不锈钢表面的“条件膜”较薄。此外，铜离子主要通过钢中的富铜相与尿液连续发生电化学反应溶出。 (2)含铜不锈钢抑制细菌感染及结石形成的生物功能研究 通过体外抗菌实验、无机盐沉积实验，研究了316L-Cu不锈钢的抗感染及抗结石功能。研究结果表明，316L-Cu不锈钢在人工尿液和人体尿液中均对泌尿系统常见的细菌，如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有强烈的杀灭作用。同时，能够明显抑制有金黄色葡萄球（脲酶菌）参与形成的结石。316L-Cu不锈钢作为支架植入动物体内后，也展示出了良好的抑制细菌粘附及抑制结石形成的生物功能，与体外实验结果一致。 (3)含铜不锈钢促进内皮化及抑制结石对尿道上皮细胞损伤的生物功能研究 与316L不锈钢相比，316L-Cu不锈钢不仅具有促进尿道上皮细胞增殖及迁移的作用，还提高CuZnSOD活性，减少细胞产生氧自由基。同时，在草酸钙作用下，316L-Cu不锈钢可明显抑制草酸钙对细胞产生的毒性损伤，降低与晶体在细胞表面粘附相关的CD44及透明质酸的表达量，从而抑制结石形成。 (4)含铜不锈钢抑制复发性狭窄的生物功能研究 与316L不锈钢相比，316L-Cu不锈钢具有明显抑制尿道瘢痕成纤维细胞增殖及迁移，促进凋亡的作用。此外，316L-Cu不锈钢还抑制与纤维化相关的TGF-β1、其下游蛋白Smad3磷酸化表达，抑制细胞分泌胶原Ⅰ型蛋白。由此证明316L-Cu不锈钢具有抑制复发性狭窄的生物功能。 综上所述，316L-Cu不锈钢在保证优良的耐腐蚀性能的同时，还具有抑制细菌感染、结石形成、复发性狭窄的生物功能，有望成为极具临床应用价值的新型输尿管支架植入材料。