克日,,质料学院朱波课题组在血液接触生物医学装备的涂层研究领域取得主要希望,,研究效果以“A Universal and Versatile Zwitterionic Coating for Blood-Contacting Catheters with Long Lengths and Complex Geometries”为题揭晓在国际综合性期刊顶刊《Advanced Science》(影响因子14.3)。。。。。高分子质料系博士生张瞳为论文第一作者,,朱波教授、耿志副教授为论文的通讯作者。。。。。
血液接触导管作为医疗器械的主要组成部分,,普遍应用于输液、血液透析和心血管手术等领域。。。。。然而,,血栓形成、卵白吸赞许细菌污染等问题大大限制了导管的恒久稳固性和清静性。。。。。怎样在狭长、结构重大的导管内外貌快速构建兼具优异抗凝血性和机械稳固性的功效涂层,,仍是该领域亟待突破的手艺瓶颈。。。。。该研究提出了一种基于“侧链协同”作用的两性离子涂层手艺,,为血液接触导管等医疗器械的外貌改性提供高效的解决计划。。。。。该涂层可在水相情形中迅速笼罩导管内壁,,付与其卓越的抗卵白吸附、抗血栓、抗菌以及生物特异性识别性能。。。。。

图1.基于基团协同作用的自粘附可引发聚合物的结构式及示意图
本研究设计并合成了一种新型的自粘附可引发聚合物,,通过引入磷酰胆碱和溴代异丁酸酯两种差别的侧链,,使用其在水相情形中的亲疏水协同作用,,使得涂层能够在3分钟内完成改性,,远超古板要领所需的12小时。。。。。并且这种战略显著提高涂层与差别类型基材的亲和力,,增强了其在医疗器械上的普遍适配性和涂层稳固性。。。。。连系ATRP二次功效化后,,该涂层在宽泛的pH条件下展现出对牛血清白卵白、纤维卵白原等血浆卵白近乎零的吸附量,,并具有显著的抗血细胞粘附能力,,尤其是关于血小板和红细胞的抗粘附性能,,进一步降低了血栓形成的危害。。。。。研究批注,,即便在长、窄和重大几何形状的导管外貌,,涂层依然能够匀称涂覆并坚持稳固,,在不影响可视性的条件下,,实现近零卵白吸附、强效抗血细胞黏附与抗菌能力,,相较肝素涂层,,其可将血栓形成率降低98%,,并在模拟血流冲洗下稳固坚持7天以上的稳固性能。。。。。

图2.具有防污、抗菌、抗血栓性能的恒久稳固血液接触导管
别的,,涂层外貌通过在超亲水的两性离子情形中构建高特异性的细胞特异性识别网络,,能够有用扫除其他血细胞和杂质的滋扰,,实现对重大血液中循环肿瘤细胞超90%以上的捕获特异性和捕获效率。。。。。这一手艺为癌症的早期筛查、个性化治疗及精准诊断提供了新的思绪和工具。。。。。

图3.具精准生物识别能力的导管,,实现重大血样中循环肿瘤细胞的高效识别和捕获
本事情提出的两性离子涂层手艺在血液接触导管等医疗器械的外貌改性方面具有显著优势,,不但突破了古板涂层手艺的局限,,还提供了一种高效、稳固、多功效的解决计划。。。。。这种涂层手艺的快速组装、卓越的抗污染性和生物相容性,,为长时间与血液接触的医疗器械功效改性提供新要领。。。。。该研究不但为医疗导管的清静性提供了新包管,,也为生物电子器件集成手艺与癌症早筛提供了立异的解决计划。。。。。未来,,随着研究的深入,,该手艺有望在更多临床应用中推广,,成为精准医疗和癌症治疗中的要害手艺之一。。。。。
本事情是该研究团队近期关于两性离子防污应用的最新希望之一,,获得国家自然科学基金(22175111、21474014和21704013)和中国博士后科学基金(2017M611416)的支持。。。。。该研究团队专注于仿生抗污质料及其在医疗装备、生物电子器件和柔性可衣着装备中的应用研究,,聚焦质料设计与质料功效赋能,,致力于实现重大应用场景下医用器械、医疗装备、生物电子器件和柔性可衣着装备与临床应用的无缝整合。。。。。近年来,,设计制备了具高抗生物抗污性能(Nature Communications, 2014, 5, 4523)与电响应耦合性能(Advanced Functional Materials, 2018, 28, 1703890)的仿生导电高分子质料,,以实现对生物电极恒久植入历程中生物污损和免疫炎症反应的有用抑制;;;;;;通过探索仿生抗污高分子质料结构与生物抗污、电化学稳固性的协同关系(Journal of Materials Chemistry B, 2021, 9, 2717–2726)及植入电极防污涂层机械强度增强手艺(Applied Surface Science, 2023, 621, 156902),,以包管恒久植入历程中质料、器件的机械和防污功效稳固性;;;;;;开发了具有高抗生物污损的仿生有机电化学晶体管阵列(Chemical Engineering Journal, 2024, 483, 148980)及重大致液可用的即时诊断生物传感手艺(RSC Applied Interfaces, 2025, 2, 496-507)。。。。。