One-step Surface Modification Strategy with Composition-Tunable Microgels: From Bactericidal Surface to Cell-Friendly Surface



Jie Shen, Rui Chen, Jinghong Wang, Ziqing Zhao, Rong Gu, John L. Brash, Hong Chen*, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 2022, 212, 112372.



文章链接:https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2022.112372


        作为生物材料表面的改性剂,软质胶体粒子不仅具有良好的成膜性能,而且能将自身的化学和生物特性赋予到材料表面。这种通用方法已被证明对表面改性是有效的,但对如何控制胶体粒子的性质,以调节粒子膜的形成及其生物功能知之甚少。在这项工作中,我们成功合成了既含有两性离子组分(Z,防污单元)和季铵盐组分(Q,杀菌单元)的组分可调的PNIPAm微凝胶(ZQP微凝胶)。通过调节功能组分ZQ的投料摩尔比,会对胶体粒子的化学和物理性质产生重大影响,其中包括胶体粒子尺寸及尺寸分布、表面电荷、以及微凝胶的成膜性。实验结果表明,具有最佳Q/Z比例(Z1.0Q15P)的ZQP微凝胶能够在硅片、聚二甲基硅氧烷、聚氨酯和聚氯乙烯等不同基材上形成单层粒子膜。再基于两性离子聚合物的防污性能和季铵盐的杀菌性能,我们选取了具有代表性的ZQP微凝胶粒子膜,以大肠杆菌作为模型菌种,对它们的抑制细菌粘附和接触杀菌性能进行了深入研究。实验结果表明,ZQP微凝胶粒子膜的确具备很强的抗细菌粘附以及杀菌性能。同时,这些微凝胶粒子膜还能抵抗不同程度的化学和机械处理。综上所述,由两性离子组分和季铵盐组分制备的ZQP微凝胶具有优异的化学、机械和生物性能,其组分可调、基材普适、细胞友好等优势将在构建高效抗菌表面会有亮眼表现,在未来生物医用器械领域具有很高的应用潜力。


  








 

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