Advanced Healthcare Materials:智能抗菌表面研究进展

细菌在生物材料表面的黏附和后续生物膜的形成会引起一系列严重后果,其中致病菌在医疗器械和植入材料表面的黏附是引发医源性感染的重要原因。特别是近年来耐药性细菌(即所谓“超级细菌”)的出现,使得医源性感染成为全球范围内的健康隐患之一,并对社会公共卫生构成越来越严重的威胁。设计开发能够抑制细菌黏附增殖的生物材料表面是解决这一问题的有效途径,因此也成为了近年来国内外科研工作者们的研究热点。

近期,苏州大学材料与化学化工学部大分子与生物表界面团队(MacBio)的于谦副教授应邀为生物材料领域权威期刊Advanced Healthcare Materials撰写了题为“Responsive and Synergistic Antibacterial Coatings: Fighting against Bacteria in a Smart and Effective Way”的综述论文并作为内封面在线发表。该综述结合了作者在智能抗菌表面领域的研究积累,从以下三个方面系统总结和评述了近五年来有关新型抗菌表面的研究进展:1)在没有细菌接触时保持“生物惰性”,而在细菌黏附初期能够“激活”杀菌功能的细菌响应性抗菌表面;2)具有多种杀菌机制形成“协同效应”以提高杀菌效率并降低细菌耐药性的协同抗菌表面;3)在杀灭细菌后能够及时清除表面残留的死细菌及碎片以保持长效抗菌功能的“杀菌-释菌”智能抗菌表面。与传统抗菌表面相比,这些表面具有更好的抗菌效果并展现了一定的应用前景。在综述的最后,作者对新型抗菌表面领域未来的研究方向和主要挑战进行了展望。

于谦副教授从博士后研究期间便开始着眼于智能抗菌表面的研究,在国际上较早提出了具有“杀菌-释菌”(Kill-Release)功能转换的智能抗菌表面的设计策略,利用刺激响应性高分子在不同物理刺激因素下的性质变化调控细菌与材料表面的相互作用,实现了对细菌的刺激响应性捕获、杀灭和释放,构建了一系列具有可循环使用、按需转换功能的新型抗菌表面。这类表面不仅能够高效地杀死黏附在表面的细菌,同时可以在一个适当的刺激下释放死细菌及其碎片使表面恢复清洁,从而保持长期有效的抗菌活性。其系列研究工作在Advanced Functional Materials, ACS Applied Materials & Interfaces,Advanced Healthcare Materials,Acta Biomaterialia等期刊发表,部分文章入选ESI热点论文(ACS Applied Materials & Interfaces, 2017, 9, 37511)和ESI高被引论文(Acta Biomaterialia, 2015, 16, 1),发表在Advanced Healthcare Materials的论文(2016, 5, 449)被选为期刊内封面并被专业学术网站Global Medical Discovery作为Key Scientific Article进行亮点报道。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.201801381

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