麦克马斯特大学：研发出可排斥一切物质的“智能”表面

来自麦克马斯特大学的研究人员利用一种工程表面涂层解决了一个棘手的问题。这种涂层可以排斥一切物质，如细菌、病毒和活细胞，但若对其进行修改，可对有益物质例外。

来源：Kevin Patrick Robbins，麦克马斯特大学

这一发现在医学和其他领域有着重要的应用前景，使得植入物如血管移植物、人工心脏瓣膜和人工关节能够在没有感染或血栓风险的情况下与身体结合。

通过排除血液和尿液中非靶元素的干扰，该新型纳米技术有可能大大减少医学检测中的假阳性和阴性。

这项研究对于自2011年以来就存在的完全排斥表面，具有重要的指导意义。例如，这些表面涂层可应用于防水手机和挡风玻璃，并可驱除食品制备领域中的细菌，但在医疗应用中受限。

来自麦克马斯特大学机械工程系和生物医学工程学院的Tohid Didar解释说：“完全排斥表面是一项巨大的成就，但是为了将其优势最大化，我们需要创造一个选择性的“门”，让有益的元素与这些表面结合起来。”他的一篇论文发表在ACS Nano杂志上（文章题为“具有内置功能性生物分子的润滑剂注入表面同时具有排斥性和可调节细胞粘附性”）。

例如人造心脏瓣膜，一种排斥涂层可以防止血细胞粘附和凝块的形成，从而使其在移植入人体后更加安全。

来自麦克马斯特大学的生物医学工程博士研究生Sara Imani，也是论文合著者，她说：“一种能够排斥血细胞的涂层可能会消除对华法林等药物的需求，这些药物在植入后会被用来降低血栓发生率。”

尽管如此，她解释说，完全排斥涂层也阻止身体将新瓣膜整合到心脏组织本身。

通过设计表面只允许与心脏组织细胞发生粘附，研究人员使身体能够自然地整合新的瓣膜，避免并发症的发生。其他植入物也是如此，比如用于打开血管的人工关节和支架。

合著者Maryam Badv说：“如果你想让一个设备表现更好而不被身体拒绝，这就是你需要做的。”Maryam Badv也是麦克马斯特生物医学工程博士研究生。“这是医学界目前面临的一个大问题。”

在体外，设计选择性的排斥表面可以通过仅允许特定目标（例如病毒，细菌或癌细胞）粘附到正在寻找它的生物传感器，使诊断测试更准确。考虑到血液和尿液等复杂液体中进行测试的挑战，这是一个关键优势。

研究人员与Hamilton Health Sciences的血栓和动脉粥样硬化研究所的Jeffrey Weitz合作，以更加了解与成功植入物相关的挑战。目前，他们正致力于下一阶段的研究，以使他们的工作进入临床应用。

原文题目：Researchers design 'smart' surfaces to repel everything but targeted beneficial exceptions，原文来自：nanowerk，由材料科技在线团队编译。