通过氨基碳酸盐协调化学,具有长期活性的生理pH响应集成防和抗菌接口

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 表面化学 表面化学
• 传染病研究 传染病研究

背景情况:

• 生物医疗设备感染是一个重大的临床问题.
• 在生理条件下,现有的涂料往往缺乏同时抗和抗微生物特性.
• 需要持久,有效的接口来防止微生物殖民.

研究的目的:

• 设计一种由氨酸衍生而成的zwitterionic接口涂层,具有集成的抗和抗菌能力.
• 利用氨基碳酸盐与Cu(II) 离子的协调,以创建稳定的涂层.
• 在生物医学应用的生理条件下评估涂层的性能.

主要方法:

• 通过氨基碳酸盐与Cu (II) 离子的协调,构建基于氨酸的zwitterionic聚合物刷.
• 使用验证Cu (II) 结合和表面性质的技术进行表面表征.
• 对抗细菌,红细胞和血小板的抗物质的评估.
• 评估抗微生物药物对阳性和阴性细菌的疗效.
• 在酸盐缓冲盐水 (PBS) 中对抗微生物活性进行长期耐久性测试.
• 细胞毒性和血液相容性测定.

主要成果:

• 在不改变其价值状态的情况下,成功合成了结合Cu (II) 离子的耐用特离子涂层.
• 工程界面表现出极好的水友性 (水接触角度为16°-24°).
• 显著减少细菌,红细胞和血小板的粘附.
• 对病原体具有广泛的抗微生物活性,在生理pH下达到99%以上的杀菌率.
• 对大肠杆菌 (大肠杆菌) 的持续抗菌疗效 (在PBS中28天后杀死率高于90%).
• 这种涂层表现出良好的细胞毒性和优越的血液相容性 (血解率<1%).

结论:

• 开发的氨酸衍生的zwitterionic接口有效地整合了防和抗菌功能.
• (II) 协调涂层提供持久的,广泛的抗微生物保护,并防止生物污染.
• 该平台为下一代生物医学设备提供了有前途的解决方案,这些设备需要更高的安全性和寿命.