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近日，西北工業(yè)大學(xué)生命學(xué)院尹大川教授課題組在生物材料表面親水防污涂層領(lǐng)域的研究取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“Aversatile hydrophilic and antifouling coating based on dopamine modified four-arm polyethylene glycol by one-step synthesis method”為題發(fā)表于高分子學(xué)科頂級期刊ACS Macro Letters上。

在材料防污涂層領(lǐng)域，聚乙二醇（PEG）因其優(yōu)異的水溶性、抗吸附性及生物相容性受到廣泛青睞，當(dāng)PEG附著于材料表面時可形成水化層，從而有效降低蛋白質(zhì)和細(xì)菌等的吸附。已有研究表明，具有環(huán)狀（cyclic）表面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的PEG嵌段聚合物涂層，相比于刷狀（brush）結(jié)構(gòu)的PEG涂層能更大程度的降低蛋白質(zhì)吸附。然而，如何有效地將PEG固定在各種材料表面仍是一大挑戰(zhàn)。貽貝蛋白組分中的鄰苯二酚結(jié)構(gòu)賦予貽貝在海洋環(huán)境中不同基底表面超強(qiáng)的粘附力，且具有快速、穩(wěn)定、牢固、可抵抗海水的侵蝕等特點，這使得貽貝從“海鮮”變身材料科學(xué)領(lǐng)域的“寵兒”。

多巴胺是具備鄰苯二酚結(jié)構(gòu)的典型化合物，因此，本研究將多巴胺接枝在四臂PEG的末端，通過多巴胺的粘附作用將四臂PEG吸附于金屬、硅、玻璃、高分子等多種材料的表面，形成增強(qiáng)型環(huán)狀PEG親水防污涂層。測試結(jié)果表明該涂層在多種材料表面粘附牢固，可顯著提高材料表面的親水性，并可有效抵抗蛋白質(zhì)和細(xì)菌的吸附，同時兼具良好的細(xì)胞相容性。該多巴胺四臂PEG的合成可在水溶液中完成，其方法簡單、過程環(huán)保，在各種材料表面的涂層均可通過簡單的浸漬法制備，因而在多種材料特別是組織工程生物材料的親水防污表面改性中具有極高的應(yīng)用潛力。

西北工業(yè)大學(xué)生命學(xué)院博士研究生王雪霆為該論文的第一作者，鄧旭東副教授為共同第一作者和共同通訊作者，尹大川教授為通訊作者；西安理工大學(xué)鄭興教授課題組參與了部分研究工作。該研究工作受到國家自然科學(xué)基金、陜西省留學(xué)人員科技活動擇優(yōu)資助項目、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費等項目的資助。

全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmacrolett.2c00277

參考資料：https://shengming.nwpu.edu.cn/info/1066/6817.htm