植入式生物醫(yī)學(xué)設(shè)備已被廣泛應(yīng)用于改善患者的生活質(zhì)量。然而,在手術(shù)前和手術(shù)過程中頻繁出現(xiàn)的微生物感染及其引起的多種炎癥反應(yīng)仍然是植入式生物醫(yī)學(xué)設(shè)備面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。雖然各種各樣的抗菌元素,如抗生素、銀納米顆粒和季銨化合物等被不同方法鍍?cè)诓煌踩胧缴镝t(yī)學(xué)設(shè)備表面來提高其抗菌性能,但如何簡(jiǎn)單高效的實(shí)現(xiàn)持續(xù)且穩(wěn)定的防污抗菌效果依然是困擾臨床醫(yī)學(xué)的難題。
西安交通大學(xué)陳鑫研究員課題組與空軍軍醫(yī)大學(xué)劉世宇教授課題組利用層層自組裝技術(shù)解決了這些問題。他們首先利用聚二烯丙基二甲胺和聚苯乙烯磺酸鹽通過層層自組裝技術(shù)形成初級(jí)涂層,再利用羧基聚乙二醇修飾的抗菌肽通過分子交換反應(yīng)形成防污抗菌涂層。該涂層對(duì)革蘭氏陽性/陰性菌均有較強(qiáng)的抗菌防污能力,可多次重復(fù)使用,并對(duì)各種底物有較好的兼容性。此外,這種涂層具有持久穩(wěn)定性,即使長(zhǎng)期存在于生理環(huán)境中或經(jīng)苛刻條件處理,該涂層的防污抗菌性能依然可以維持不變。這是因?yàn)橥繉颖砻娴姆牢劭咕肿訙p少時(shí),涂層內(nèi)部的分子可以自由遷移到表面以補(bǔ)充缺失的分子,進(jìn)而維持涂層的防污抗菌能力。小鼠體內(nèi)研究表明,該涂層對(duì)小鼠的細(xì)菌感染有明顯的抑制作用,設(shè)備植入后涂層基質(zhì)和周圍組織中的細(xì)菌數(shù)量明顯減少,且周圍組織中的炎癥明顯得到了抑制。研究者相信,這一策略對(duì)于解決植入式器械目前面臨的細(xì)菌感染問題提供了新方法和新思路。
相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Advanced Healthcare Materials (DOI: 10.1002/adhm.201801423)上。
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