邹一同学为第一作者在ACS Applied Materials & Interfaces上发表研究论文

Dual-Functional Surfaces Based on an Antifouling Polymer and a Natural Antibiofilm Molecule: Prevention of Biofilm Formation without Using Biocides

Yi Zou, Kunyan Lu, Yuancheng Lin, Yan Wu, Yaran Wang, Luohuizi Li, Chaobo Huang, Yanxia Zhang, John L Brash, Hong Chen, Qian Yu, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021, 13, 45191-45200.

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.1c10747

        在可植入医疗器械和材料表面形成的病原菌生物被膜是一个亟待解决的全球医疗卫生问题。尽管基于细菌排斥或细菌杀灭策略的常规抗菌表面可以在一定程度上延缓生物被膜的形成，但它们在长期应用中通常会失效，因此如何在较长的时间内延缓甚至预防生物被膜的形成仍然具有挑战性。在本工作中，我们在表面接枝了 2-羟乙基甲基丙烯酸酯 (HEMA) 和 3-(丙烯酰胺) 苯基硼酸(APBA) 的共聚物刷，并将槲皮素（Qe，一种天然抗生物被膜分子）通过酸响应性硼酸酯键偶联到表面上，开发了一种双功能抗生物被膜表面。由于亲水性聚 (2-羟乙基甲基丙烯酸酯) （PolyHEMA）组分的抗细菌粘附的性能，我们制备的表面能够在与细菌接触的早期阶段抑制细菌粘附和聚集。当少量细菌突破抗粘附层的保护，并在表面定殖后，其代谢会引起pH 值降低，这会触发表面释放 Qe来干扰与生物被膜形成相关的生理过程。与杀菌和抗细菌粘附表面相比，这种双功能表面显示出优异的抗生物被膜性能，可以在长达3天的时间内防止铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌形成生物被膜。这种双功能表面的设计针对于生物被膜形成的不同阶段，并且根据生物被膜的发育过程顺序激活相应功能，而不会影响相邻正常细胞的生存能力，为新型抗生物被膜表面的开发提供了一种新的思路。