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基于磺基甜菜碱聚合物刷的介入导管高效润滑抗凝涂层

心血管疾病已成为人类死亡的首要原因。作为心血管疾病的首选治疗方法，介入手术的开展离不开必需的医疗器械——介入导管^[1]。在治疗过程中，介入导管可深入血管达1米以上，且部分血管曲折狭窄，导致介入导管外壁与血管内壁发生摩擦，引发内皮损伤，严重危害病患生命安全^[2]。同时，导管内腔直径狭小，介入器械在导管内移动时易产生较大的摩擦阻力，造成手术困难^[2]。此外，介入导管与血液接触时会引发凝血响应，并造成一系列凝血相关的并发症^[3]。针对以上问题，综合分子动力学模拟和表界面实验研究，我们提出了一种介入导管表面高效润滑、抗粘附复合涂层的构筑策略。通过利用多巴胺和海藻酸钠作为中间层，可显著提高甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)两性离子聚合物刷的接枝密度和稳定性。涂层修饰后导管表面的润湿性明显改善(水接触角<30°)，在模拟生理压力下实现了持久（>1 小时）有效的润滑效果(μ=0.0078)。并且，涂层修饰后的TPU导管能有效防止血小板和蛋白质的粘附。在植入兔子的颈动脉4小时后，涂层修饰导管表面仍保持无生物分子/细胞粘附，显著抑制了血栓的形成。全原子分子动力学模拟结果表明：提高SBMA聚合物刷的接枝密度能增强对关键凝血因子(FXII)的排斥作用。实验和模拟结果表明：以多巴胺和海藻酸钠作为中间层来提高SBMA聚合物刷接枝密度的涂层构筑策略可显著提升导管的润滑抗凝性能。