新的TLP涂层排斥血液和细菌

时间：2021-05-31 15:52:15 来源：

该扫描电子显微镜（SEM）图像显示红细胞如何凝结以形成血液凝块，这是与使用植入的医疗装置相关的常见和危及生命的风险。

使用已批准的FDA已批准的材料，哈佛大学工程师开发了一种新的表面涂层，用于击退血液并抑制生物膜形成。

大多数植入体内的任何医疗装置 - 或者与流动血液接触的任何医疗装置，例如透析机 - 也可能为患者提供两个关键挑战：血液凝固和细菌感染。

在自然生物技术中报告的一项研究中，哈佛科学家和工程师团队使用食品和药物管理局（FDA）已经批准的材料开发了一种用于医疗器械的新表面涂层。研究人员指出，涂层从20多个医学相关的基材（玻璃，塑料和金属）中脱落血液，也抑制了生物膜形成。

该团队还植入医疗级管道和导管，涂有猪的大型血管中的材料。涂层可防止血液凝固至少八小时，而不使用肝素等血液稀释，这可能导致副作用，例如过度出血。

“制定一种防止血液凝固的方法是医药的神圣格拉勒之一，”哈佛大学的学习研究所主任Don Ingber表示，“哈佛大学的生物学启发工程研究所和学习高级作者的高级作者。Ingber也是哈佛医学院和波士顿儿童医院血管生物学教授的犹大民俗学教授，以及哈佛大学工程和应用科学学院的生物工程教授。

涂层的想法从滑动滑块（光滑 - 液体 - 液体孔隙表面）演变，由Co-Channa Aizenberg开发的开创性表面技术，他是Wyss Institute核心教师和Amy Smith Berylson海域材料科学教授。

将这些玻璃载玻片浸入血液中以证明TLP涂层的有效性。血液不粘附在右侧的TLP处理的幻灯片上。

Slips受到肉食投手植物的光滑表面的启发。它几乎返回几乎任何材料它接触，其表面上的液体层为来自冰的一切提供了一种屏障，从冰到原油和血液中。

“传统的滑块使用多孔纹理的表面基材来固定液体层，而医学表面大多是平坦的和光滑的 - 所以我们通过利用医疗器械的化学改性表面的自然粗糙度进一步调整了我们的方法，”艾辛伯格说Wyss Institute的自适应材料集团。“这是高度可定制的滑动平台的另一种化身，可以设计用于在任何材料上创造滑动，非粘性表面。”

在两步表面涂覆工艺中，Wyss团队化学附着一系列全氟化物，其类似于Teflon，然后加入一层液体全氟碳。该团队称其束缚全氟碳碳加上液体层“系环 - 液体全氟碳”表面，或TLP。

TLP涂层达到以下结果：

在正常温度和湿度条件下储存超过一年的TLP处理的医用管仍然防止凝块形成。在全系列临床相关的生理剪切应力下，TLP表面保持稳定，或在导管和中央线上看到的血流率。一直到透析机。TLP涂层排斥了导致凝血凝血（纤维蛋白和血小板）的血液组分。在TLP涂层医用管中生长了令人毛骨古菌的细菌以超过六周，不到一亿细菌能够坚持。

研究人员甚至用壁虎测试了TLP涂层表面 - 粘附的超级明星，其脚垫含有数千个具有巨大粘合强度的毛发结构。壁虎无法坚持下去。

“我们对TLP涂层有多感到惊讶，特别是在没有肝素的体内涂层，”一位合作作者，Anna Waterhouse，Anna Waterhouse，Anna Waterhouse，Anna Proddoctoral Sycloyeral。“通常，血液将在体外回路中的一个小时内开始凝结，因此我们的实验真正证明了这涂层的临床相关性。”

该项目由国防高级研究项目机构（DARPA）和Wyss Institute资助。

出版物：Daniel C Leslie等，“医疗装置上的生物悬浮的唯一翅膀表面涂层可防止血栓形成和生物铜，”2014年自然生物技术; DOI：10.1038 / NBT.3020

图片：哈佛大学的Wyss学院

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