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  細(xì)菌相關(guān)感染和血栓形成，特別是導(dǎo)管相關(guān)血流感染（CRBI）和導(dǎo)管相關(guān)血栓（CRT）形成，是危及人類生命的并發(fā)癥。更讓人棘手的是，CRBI和CRT的形成機(jī)制非常復(fù)雜且相互關(guān)聯(lián)，給臨床帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。據(jù)報(bào)道，血栓形成的導(dǎo)管表面細(xì)菌定植率幾乎翻倍，發(fā)生敗血癥幾率大幅升高。表面是細(xì)菌和血細(xì)胞等與醫(yī)療器械發(fā)生交互作用的主要場(chǎng)所，因此迫切需要一種通過表面構(gòu)建方式同時(shí)治療CRBI和CRT。除了滿足對(duì)應(yīng)的生物性能以外，醫(yī)用導(dǎo)管類器械復(fù)雜的形狀和多樣的材質(zhì)，也對(duì)構(gòu)建功能性表面提出了更高的要求。

  如何在具有復(fù)雜組成和種類規(guī)格的醫(yī)用導(dǎo)管上高效地形成均一且牢固的涂層是導(dǎo)管表面功能改性面臨的另一難點(diǎn)。如圖2a所示，所制備的HS/DAC復(fù)合物能夠在各種醫(yī)療器械表面的均勻涂覆，如長(zhǎng)度2 m、外徑 < 1 mm的細(xì)長(zhǎng)型導(dǎo)管。同時(shí)借助熒光探針來(lái)深入研究界面結(jié)合強(qiáng)度，表明在經(jīng)高濃度鹽溶液、消毒液、有機(jī)溶劑和不同pH值的溶液數(shù)小時(shí)超聲、上百次彎折、高壓滅菌或液氮處理后，涂層仍不會(huì)出現(xiàn)脫落、分層或開裂。 

圖2（a）在不同醫(yī)療器械表面形成的均勻HS/DAC涂層。（b）HS/DAC涂層具有化學(xué)穩(wěn)定性及抗彎曲、抗高溫高壓、抗冷凍性能。

圖3（a）HS/DAC的抗凝血機(jī)制。（b）HS/DAC涂層中心靜脈導(dǎo)管植入急性犬頸靜脈后的抗血栓性能。（c）HS/DAC涂層的廣譜抗菌性能。（d）HS/DAC涂層的自適應(yīng)性解離特點(diǎn)。

圖4 HS/DAC涂層可有效抑制導(dǎo)管相關(guān)性菌血癥和細(xì)菌相關(guān)性血栓。（a）兔離體導(dǎo)管循環(huán)模型。（b）循環(huán)后導(dǎo)管重量變化。（c）循環(huán)后導(dǎo)管的閉塞程度。（d）細(xì)菌相關(guān)血栓形成機(jī)制及對(duì)應(yīng)的性能。

  該工作以“Heparin-Network-Mediated Long-lasting Coatings on Intravascular Catheters for Adaptive Antithrombosis and Antibacterial Infection”為題發(fā)表在Nature Communications期刊上，文章第一作者為中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所博士研究生劉琳和于歡，該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院青促會(huì)青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)優(yōu)秀會(huì)員、吉林省科技發(fā)展計(jì)劃和中科院威高計(jì)劃等基金項(xiàng)目的支持。

圖5 研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)和制備的系列聚電解質(zhì)復(fù)合物醫(yī)用功能涂層體系

  原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-44478-3

作者簡(jiǎn)介

劉琳，第一作者，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)與工程學(xué)院2016級(jí)博士研究生。主要從事抗菌醫(yī)用涂層、抗凝血涂層及止血材料研究。以第一作者在Nat. Commun., Biomater. Sci.等期刊發(fā)表論文5篇。

于歡，共同第一作者，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)與工程學(xué)院2019級(jí)博士研究生。主要從事聚電解質(zhì)復(fù)合物的設(shè)計(jì)合成、多功能醫(yī)用導(dǎo)管涂層等方面研究。以第一作者在Nat. Commun., Adv. Healthcare Mater., ACS Appl. Mater. Interfaces, Chem. Eng. J.等期刊發(fā)表論文7篇，授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利1項(xiàng)。

欒世方，通訊作者，國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家，醫(yī)用植介入器械及材料國(guó)家工程研究中心主任、威高集團(tuán)副總工程師。從醫(yī)用材料及其器械產(chǎn)業(yè)的重大需求出發(fā)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展從醫(yī)用高分子功能化、成型、表面調(diào)控到醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)化全鏈條研發(fā)工作。與企業(yè)合作獲批Ⅲ類醫(yī)療器械注冊(cè)證12件，授權(quán)國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利54件、實(shí)施11件。在Nat. Commun., Prog. Polym. Sci.等期刊上發(fā)表論文150多篇。學(xué)術(shù)會(huì)議主題/邀請(qǐng)報(bào)告40余次。獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新獎(jiǎng)、高分子材料與工程青年科技獎(jiǎng)、高分子加工新銳創(chuàng)新獎(jiǎng)等。主要學(xué)術(shù)兼職：中國(guó)生物材料學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)合成橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)專家委員會(huì)委員、上海大學(xué)產(chǎn)業(yè)教授和萬(wàn)華化學(xué)講席教授等。

石恒沖，通訊作者，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所研究員，博士生導(dǎo)師。中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)優(yōu)秀會(huì)員，吉林省中青年科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。主要開展植介入器械及材料的基礎(chǔ)研究-關(guān)鍵技術(shù)-產(chǎn)業(yè)化研發(fā)工作。以通訊/一作身份，在Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed.等期刊發(fā)表SCI論文40多篇；授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利30件；主持制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)；與合作企業(yè)獲批Ⅲ類醫(yī)療器械注冊(cè)證3件；獲中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新獎(jiǎng)、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)優(yōu)秀會(huì)員、吉林省拔尖創(chuàng)新人才、香港學(xué)者協(xié)會(huì)“香江學(xué)者獎(jiǎng)”和中科院院地合作獎(jiǎng)優(yōu)秀產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)和榮譽(yù)；主要學(xué)術(shù)兼職：中國(guó)生物材料學(xué)會(huì)生物材料表界面工程分會(huì)委員會(huì)委員、《功能高分子學(xué)報(bào)》青年編委、《應(yīng)用化學(xué)》青年編委。