“生物医学工程领域的高技术关键材料”专栏特邀文章——
生物医用材料表面高分子基涂层的功能化构筑
生物医用材料是为生物和医用相关领域使用而设计并制备的功能材料。随着社会的快速发展和人们生活水平的相应提高,以及社会医疗水平的不断提高和材料科学领域的高速发展,生物医用材料在人类社会生活中的应用越来越广泛。例如,在过去的几十年里,人工髋关节和膝关节植入物的数量显著增加;血管支架、心脏瓣膜、血管移植物和其他植入装置被广泛地用于挽救生命和提高患者的生活质量;各种非植入的、短期使用的导管和固定螺钉等生物医用装置也在临床中广泛使用。
生物医用材料作为一种与人类生命和健康密切相关的功能材料,应当满足良好的生物相容性和具有一定的生物功能性,例如不会引起生理系统的严重排斥等。当生物材料与生命体,例如细胞、组织、微生物等,相接触时,材料的表面首当其冲,因此材料表面在生物材料的综合性能中扮演着极为关键的角色。通过对材料表面进行一定的处理或特定修饰,改变材料表面物理、化学或生物性能,就有可能在材料表面引发特殊的生物反应,促进或影响材料与生物体之间作用,从而有可能获得提高细胞活性、促进组织修复或再生的功能。因此,生物材料的表面功能化研究已成为生物医用材料研究和发展的一个热点和重要领域。
近年来,抗菌功能、药物负载以及细胞行为调控等功能是生物材料表面功能化构筑的重要研究方向,通过在材料表面构筑各种功能涂层是重要的策略之一。在抗菌涂层方面,经典的研究集中在抗黏附、接触杀菌以及释放杀菌分子的设计上,但新型的抗菌策略也不断发展,例如光热杀菌以及动态响应抑菌等。在药物负载传递方面,层层组装技术是一种重要的技术手段,被用来制备各种药物涂层,组装单元的多样性为层层组装构建药物控释涂层的多样化提供了良好的基础。在细胞行为调控方面,基于层层组装的材料表面理化性能调控以及生物活性分子的固定,能够对包括黏附、铺展、迁移、增殖分化等细胞行为产生关键性的影响。
新型(HEP/CHI)10-(PVP/PAA)10复合抗菌膜的可控溶蚀机制
应《材料导报》“生物医学工程领域的高技术关键材料”专栏特邀编审杜金志教授邀约,浙江大学高分子科学与工程学系赵鸣岐、任科峰教授、计剑教授课题组总结撰写了《生物医用材料表面高分子基涂层的功能化构筑》一文。本文归纳了生物医用材料表面功能化构筑的当前研究进展,分别从抗菌表面、药物负载传递、细胞行为调控等三个方面进行介绍,分析了在具体的功能化应用中,生物医用材料表面面临的问题以及目前的功能化修饰方法,并展望了其应用前景,以期为制备具有更优化、更高效实际应用的生物医用材料表面提供参考。
该文系《材料导报》2019年“生物医学工程领域的高技术关键材料”专栏特邀文章之一,将刊登在2019年第1期综述篇上。目前,该文已在中国知网优先出版,检索网址为:http://kns.cnki.net/kcms/detail/50.1078.TB.20181211.1327.002.html。敬请广大学界专家和师生予以关注。