APP下载

防污抗菌材料的设计合成与应用研究进展

2021-08-31刘家威王含含刘洪来

化工生产与技术 2021年4期

刘家威,陈 姣,王含含,韩 霞*,刘洪来

(华东理工大学化学与分子工程学院,上海 200237)

在生物医用材料领域,生物污损(如由非特异性蛋白质吸附、细菌粘附和随后的定植导致的生物膜形成等)是一个普遍存在的问题[1-3]。现代生物医学中,医疗器械是必不可少的组件,然而,它们可能会被来自医护工作人员和患者的飞沫、空气或身体的细菌所污染,这些细菌可以在这些器械表面存活、繁殖并在表面定居,最终可能医疗器械的使用而导致的感染,给患者带来重大的经济损失甚至危及生命安全[4]。美国每年由于治疗医疗器械引发感染的费用接近270亿美元[5]。

为了提高材料表面的抗菌性能,人们进行了深入的研究。目前,有2种常见的方法可以实现材料表面的抗菌性[6]。一种是使用生物相容性聚合物作为防污涂料来防止细菌粘附的“被动防御”方法,例如利用聚乙二醇(PEG)、聚丙烯酰胺、聚(N-乙烯基吡咯烷酮)、聚恶唑啉和两性离子聚合物等对材料表面改性[7-12]。该方法的缺陷是细菌一旦粘附,这种涂层表面无法杀死细菌或抑制细菌的繁殖[13];此外,细菌与底物结合后会改变涂料的表面构型,产生细胞外聚合物质基质并迅速形成生物膜,这些生物膜很难被消除,还会使细菌免受传统抗菌剂的侵害并引起顽固的感染[14-16]。另一种是利用杀菌剂或药物来主动杀死细菌的“主动攻击”方法,例如利用银离子、金纳米颗粒、阳离子聚合物、抗菌肽和抗生素等复合于材料中或材料表面[17-22];……

登录APP查看全文