仿黏膜共形修饰涂层用于水润滑论文发表于Advanced Materials期刊
发布时间:2022-02-07 文章来源:互联网黏膜是生物组织中具有保护和润滑作用的屏障,光滑、柔软和亲水的特性具有很大的临床价值。然而,在复杂表面上模仿黏膜的特征仍是巨大挑战。为此,我们提出界面引发的思路构建仿黏膜水凝胶涂层,通过胶束吸附与疏水引发剂的引入,使得水凝胶网络与聚合物基底分子链形成共价接枝与拓扑交缠,开发了一种构筑类黏膜三层结构的共型修饰的水凝胶涂层的新方法。其中,最上层FDA/AA水凝胶层对应于黏膜的上皮层,水凝胶和基体分子链缠结的中间层和基体底层分别对应黏膜的固有层和黏膜肌层。 所制得的涂层具有均匀的厚度(~ 15 μm)、与黏膜的力学匹配性(杨氏模量 = 1.1 ± 0.1 kPa)和润滑性(摩擦系数 = 0.018 ± 0.003)、强界面粘结性能(剥离强度 = 1218.0 ± 187.9 J m-2),及高吸水能力。本研究进一步将该涂层应用到医用气管导管中,实现共形修饰,并考察其应用潜力。体外实验证明仿黏膜涂层不仅不会影响导管的生物相容性,而且能够有效地减少蛋白质和细菌粘附。食蟹猴体内模型和临床试验证明,仿黏膜涂层显著减少插管相关并发症,如侵入性刺激、黏膜损伤、喉部水肿、炎症和术后疼痛等。本工作制备的仿生物黏膜的强界面粘结亲水润滑涂层可以满足侵入性医疗器械所需的表面特性,有广阔的临床转化前景。
Meng-Han Bai#, Baisong Zhao#, Zhou-Yun-Tong Liu, Zi-Li Zheng, Xin Wei, Lingli Li, Ka Li, Xingrong Song, Jia-Zhuang Xu*, Zhong-Ming Li. Mucosa-Like Conformal Hydrogel Coating for Aqueous Lubrication. Adv. Mater. DOI: 10.1002/adma.202108848.