针对生物医用材料/医疗器械表面的微生物污染难题,西南大学Kang En-Tang教授团队开发了一种简单、高效和可持续的抗菌涂层构建方法。受茶渍启发,通过单宁酸(TA)与葡萄糖氧化酶(GOD)的氢键及其自身表面黏附作用,成功地在基材表面沉积TA-/GOD复合涂层。TA-/GOD复合涂层表面沉积具有基材普适性。在生理条件下,探索了所构建的TA/GOD涂层的体外抗菌和体内抗感染效果。通过酶促反应产生过氧化氢(H2O2),TA/GOD涂层对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)具有较强的抗菌活性。此外,TA/GOD涂层还可以有效抵抗E. coli和S. aureus形成细菌生物膜。体外和体内研究试验表明,TA/GOD涂层具有良好的生物安全性,在动物体内植入无明显的不良副作用。因此,本研究所开发的简单、有效的生物医学材料表面改性策略,可以应用于含葡萄糖的生理环境,以抵抗细菌黏附以及与生物医用材料表面微生物感染。研究成果发表于国际知名表面/界面材料期刊《Advanced Materials Interfaces》,并被选为内封面。
1,利用TA与GOD的氢键及其自身表面黏附作用构建高效抗菌涂层。
2,TA和GOD之间的相互作用及表面沉积行为。
3,Ti-TA/GOD涂层的抑菌圈、抑菌圈直径和抑制细菌生物膜实验以及体内抗细菌感染试验。相关实验结果表明,Ti-TA/GOD涂层具有优异的抗细菌粘附、释放杀菌以及抗细菌生物膜形成能力。
4,血液相容性和细胞毒性实验及在SD大鼠体内植入Ti-TA/GOD涂层后对大鼠血常规指标的影响。Ti-TA/GOD涂层具有优异的生物安全性。
文章信息
Yanfang Cheng, Jie Tang, Xiaodong He, Gnanasekar Sathishkumar, Yan Wang, Kai Zhang, Xi Rao, En-Tang Kang*, Li-Qun Xu*. Tannic Acid-Promoted Deposition of Glucose Oxidase on Titanium Surfaces for Mitigation of Persistent Bacterial Infections. Adv. Mater. Interfaces 2022, 9, 2201506.
第一作者
程艳芳 博士
硕士毕业于西南大学,目前在哈尔滨工业大学攻读博士学位。研究方向为基于细胞的微纳米游动机器人靶向递送,主要针对脑部胶质瘤的诊断及治疗。
通讯作者
En-Tang Kang 教授
En-Tang Kang,教授,1984-2021年在新加坡国立大学任教,历任讲师、副教授、教授。2020年入选国家级人才计划,2022年来华受聘西南大学材料与能源学院教授。致力于高分子材料研究,在光电信息功能材料结构设计与表界面性能调控、材料表界面修饰与改性, 生物医用材料表面改性等方面取得了一些成就。迄今在Chem. Soc. Rev.、Prog. Polym. Sci.、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Mater.、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano、Nano Lett.、Macromolecules等期刊发表研究论文及综述760多篇,论文总被引超35,000次,H-index为94 (Web of Science Jan-2022检索数据);受邀撰写著作章节25篇;申请并获授权国际专利25项,其中美国专利11项;在国际学术会议上做受邀/主旨/大会报告60余次;主持新加坡教育部、环境局、科技局等基金项目20多项。
徐立群 教授
徐立群,西南大学材料与能源学院副院长、教授。2009年本科毕业于东南大学,2014年博士毕业于新加坡国立大学。2017年入选重庆市引进高层次人才,2019年入选重庆市巴渝学者青年学者,2020年领衔获批“生物功能表界面”重庆市高校创新研究群体,2021年入选重庆市优秀创新创业导师,2022年入选重庆市本科高校课程思政示范教学团队及2022年全球前2%顶尖科学家“年度影响力”榜单,荣获2021年川渝产学研创新成果二等奖1项(第一完成人)。担任Materials Futures(中国卓越期刊-高起点期刊)杂志青年编委,Frontiers in Bioengineering and Biotechnology和Coatings杂志客座编辑。申请人在国际期刊如Prog. Polym. Sci., Biomaterials, Adv. Mater. Interfaces, Macromolecules, Biomacromolecules, Chem. Eng. J., Bioact. Mater., ACS Appl. Mater. Interfaces等杂志发表SCI论文110余篇,它引4000余次,H-index为37。主持国家自然科学基金3项,授权国家发明专利8件,撰写英文书章节3篇。