[本站(zhàn)訊]機械工程學院滿佳團隊最近在醫療器(qì)械表面潤滑、抗凝塗層開發及應用研究方面取得了(le)顯著突破。據報道,心血管疾病已成爲人(rén)類死亡的首要原因,我國現有約3.3億心血管疾病患者,每年相關治療費用超過3133億元。介入治療是心血管疾病治療的首選方式,介入導管在此過程中扮演着至關重要的角色。然而,高端潤滑、抗凝血醫用導管主要依賴進口。鑒于此,滿佳團隊将研究重心放(fàng)在心血管介入導管表面潤滑與抗凝技術上(shàng),緻力于開發聚合物刷超滑抗凝塗層及複合抗凝塗層。他們的相關成果已在期刊ACS Applied Materials & Interfaces、Acta Biomaterialia和International Journal of Biological Macromolecules上(shàng)發表了(le)5篇論文,以上(shàng)研究山東大學爲第一(yī)完成單位,博士研究生(shēng)爲第一(yī)作(zuò)者,滿佳爲唯一(yī)通訊作(zuò)者;并獲得了(le)3項國家發明專利授權,山東大學爲專利權人(rén),滿佳爲第一(yī)發明人(rén)。
滿佳團隊提出了(le)基于"設計-材料選擇-制備-表征"的聚合物刷塗層開發方法,從而降低(dī)開發具有高性能(néng)潤滑、抗粘附性的聚合物刷的挑戰,并有望實現按需制造聚合物刷塗層。
針對目前通過“試錯法”來開發性能(néng)良好(hǎo)(hǎo)的聚合物刷塗層,缺乏理(lǐ)論指導的難題。滿佳團隊基于大規模分(fēn)子(zǐ)動力學模拟方法,開展了(le)聚合物材料與結構對其結構穩定,水合強度及其抗蛋白粘附性的影響規律,有望爲高效潤滑、抗蛋白粘附的聚合物刷塗層的開發提供理(lǐ)論指導。基于分(fēn)子(zǐ)動力學模拟的指導,滿佳團隊提出了(le)基于多巴胺-海藻酸鈉中間層輔助接枝工藝策略,将接枝密度提高4倍以上(shàng)。所開發的高密度磺基甜菜堿兩性離子(zǐ)聚合物刷具有持久高效的潤滑性(μ<0.00123)。并且在沒有肝素等抗凝劑的情況下(xià),塗層修飾的導管植入兔子(zǐ)頸動脈中4小時後無血栓形成。該研究推動了(le)聚合物刷超滑、抗凝塗層的設計、制備及應用。
滿佳團隊還開展了(le)基于肝素抗凝血塗層研究。該研究通過構建海藻酸鈉與羧甲基殼聚糖中間層,增加了(le)塗層中肝素的接枝密度,并對肝素進行裂解改性,通過終端固定方法将肝素接枝到基底表面,解決了(le)肝素分(fēn)子(zǐ)接枝導緻其活性下(xià)降的問題。進一(yī)步開發了(le)結合生(shēng)物惰性表面與抗凝藥物表面的多策略抗凝塗層。該塗層通過作(zuò)用于凝血過程的不同階段,通過抵抗血液組分(fēn)的粘附和加速凝血因子(zǐ)滅活實現高效抗凝,解決了(le)醫用材料表面化(huà)學性質穩定導緻的塗層難以牢固結合以及單一(yī)塗層抗凝血效果不足的難題。
上(shàng)述系列研究工作(zuò)得到了(le)國家自然科學基金(jīn)、國家重點研發計劃和山東省泰山學者青年專家項目等的資助。