温敏型杀菌-抗污智能转换双层结构表面的研究取得进展

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       温环境下杀菌，而在体内具有较好生物相容性的智能型医用材料表面具有重要实际应用意义。基于医疗器械存储温度和体温间温差，聚（N-异丙基丙烯酰胺）(PNIPAM)表面可以实现杀菌和生物相容性间的智能转换。然而，报道的PNIPAM表面室温储存下，PNIPAM分子链伸展亲水呈现抗污性能，体温环境下PNIPAM分子链塌陷实现杀菌，与医疗器械实际临床使用要求匹配性不强。

       中国科学院长春应用化学研究所栾世方研究员和殷敬华研究员课题组利用表面光引发活性接枝法，率先构建了双层结构抗菌表面体系平台（Biomacromolecules 2016, 17(5), 1696-1704; ACS Applied Materials & Interfaces 2016, 8(37), 24471-24481; Colloidsand Surfaces B: Biointerfaces 2017, 150, 250-260）。采用该体系平台，本工作作者先接枝抗细菌粘附的聚（磺基甜菜碱甲基丙烯酸甲酯）(PSBMA) 高分子刷，随后在上层共接枝N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与β-(丙烯酰氧)丙酸(CEA)，得到P(NIPAM-co-CEA)共聚合物刷，通过CEA固定万古霉素(Van)。该体系中，在室温储存条件下（低于PNIPAM的LCST），PNIPAM分子链呈现伸展状态，利于暴露杀菌剂杀死表面的细菌；当体内使用时（体温高于PNIPAM的LCST），PNIPAM分子链塌陷，包裹抗生素阻隔其杀菌，同时亲水PSBMA底层刷也将掩蔽坍塌的P(NIPAM-co-Van)刷，呈现较好的抗细菌粘附性和生物相容性。该工作巧妙地运用杀菌上层和抗污底层的协同作用，成功构建了体温诱导的杀菌向抗污转化的智能表面，很好地匹配了临床实际需求。