近日，资料学院朱波课题组在血液接触生物医学设备的涂层钻研领域获得沉要进展，钻研成就以“A Universal and Versatile Zwitterionic Coating for Blood-Contacting Catheters with Long Lengths and Complex Geometries”为题颁发在国际综合性期刊顶刊《Advanced Science》（影响因子14.3）。高分子资料系博士生张瞳为论文第一作者，朱波教授、耿志副教授为论文的通讯作者。

血液接触导管作为医疗器械的沉要组成部门，宽泛利用于输液、血液透析和心血管手术等领域。然而，血栓形成、蛋白吸拥戴细菌传染等问题大大限度了导管的持久不变性和安全性。若何在狭长、结构复杂的导管内表表急剧构建兼具优异抗凝血性和机械不变性的职能涂层，仍是该领域亟待突破的技术瓶颈。该钻研提出了一种基于“侧链协同”作用的两性离子涂层技术，为血液接触导管等医疗器械的表表改性提供高效的解决规划。该涂层可在水相环境中迅速覆盖导管内壁，赋予其卓越的抗蛋白吸附、抗血栓、抗菌以及生物特异性鉴别机能。

图1.基于基团协同作用的自粘附可引发聚合物的结构式及示意图

本钻研设计并合成了一种新型的自粘附可引发聚合物，通过引入磷酰胆碱和溴代异丁酸酯两种分歧的侧链，利用其在水相环境中的亲疏水协同作用，使得涂层可能在3分钟内实现改性，远超传统步骤所需的12幼时。并且这种战术显著提高涂层与分歧类型基材的亲和力，加强了其在医疗器械上的宽泛适配性和涂层不变性。结合ATRP二次职能化后，该涂层在宽泛的pH前提下展示出对牛血清白蛋白、纤维蛋白原等血浆蛋白近乎零的吸附量，并拥有显著的抗血细胞粘附能力，尤其是对于血幼板和红细胞的抗粘附机能，进一步降低了血栓形成的风险。钻研批注，即便在长、窄和复杂几何状态的导管表表，涂层依然可能均匀涂覆并维持不变，在不影响可视性的前提下，实现近零蛋白吸附、强效抗血细胞黏附与抗菌能力，相较肝素涂层，其可将血栓形成率降低98%，并在仿照血流冲刷下不变维持7天以上的不变机能。

图2.拥有防污、抗菌、抗血栓机能的持久不变血液接触导管

此表，涂层表表通过在超亲水的两性离子环境中构建高特异性的细胞特异性鉴别网络，可能有效排除其他血细胞和杂质的滋扰，实现对复杂血液中循环肿瘤细胞超90%以上的捕获特异性和捕获效能。这一技术为癌症的早期筛查、个性化医治及精准诊断提供了新的思路和工具。

图3.具精准生物鉴别能力的导管，实现复杂血样中循环肿瘤细胞的高效鉴别和捕获

本工作提出的两性离子涂层技术在血液接触导管等医疗器械的表表改性方面拥有显著优势，不仅突破了传统涂层技术的局限，还提供了一种高效、不变、多职能的解决规划。这种涂层技术的急剧组装、卓越的抗传染性和生物相容性，为长功夫与血液接触的医疗器械职能改性提供新步骤。该钻研不仅为医疗导管的安全性提供了新保险，也为生物电子器件集成技术与癌症早筛提供了创新的解决规划。将来，随着钻研的深刻，该技术有望在更多临床利用中推广，成为精准医疗和癌症医治中的关键技术之一。

本工作是该钻研团队近期关于两性离子防污利用的最新进展之一，得到国度天然科学基金（22175111、21474014和21704013）和中国博士后科学基金（2017M611416）的支持。该钻研团队专一于仿生抗污资料及其在医疗设备、生物电子器件和柔性可穿戴设备中的利用钻研，聚焦资料设计与资料职能赋能，致力于实现复杂利用场景下医用器械、医疗设备、生物电子器件和柔性可穿戴设备与临床利用的无缝整合。近年来，设计造备了具高抗生物抗污机能（Nature Communications, 2014, 5, 4523）与电响应耦合机能（Advanced Functional Materials, 2018, 28, 1703890）的仿生导电高分子资料，以实现对生物电极持久植入过程中生物污损和免疫炎症反映的有效抑造；通过索求仿生抗污高分子资料结构与生物抗污、电化学不变性的协同关系（Journal of Materials Chemistry B, 2021, 9, 2717–2726）及植入电极防污涂层机械强度加强技术（Applied Surface Science, 2023, 621, 156902），以保障持久植入过程中资料、器件的机械和防污职能不变性；开发了拥有高抗生物污损的仿生有机电化学晶体管阵列（Chemical Engineering Journal, 2024, 483, 148980）及复杂体液可用的即便仫断生物传感技术（RSC Applied Interfaces, 2025, 2, 496-507）。