基于阳离子抗菌剂的医用导管抗菌润滑功能化研究

导尿管相关尿路感染(CAUTIs)是最常见的医院相关感染,给患者在身心健康方面造成很大的危害。导尿管自身材料的疏水性还会给患者造成额外的机械伤害,在插入过程中极易造成组织损伤,因此,针对导尿管材料表面构建抗菌润滑涂层意义重大。针对上述问题,本论文基于阳离子抗菌剂构建了同时具有抗菌及润滑两种功能的非药物型聚氨酯涂层液,通过表面涂层的方法以期降低导尿管相关感染,避免摩擦对患者尿道造成的损伤。首先,本论文成功合成了三种不同碳链长度的多羟基阳离子聚合物QMDEA-C12、QMDEA-C10、QMDEA-C6。设计了基于二元醇的抗菌润滑涂层,利用羟基与异氰酸根的反应设计了不同羟基比的涂层配方,经过实验筛选,抗菌剂QMDEA-C10具备较好的抗菌活性,制得的涂层成功修饰在聚氨酯基材表面,并对阴性菌与阳性菌都具有良好的抗菌效果(在99%以上),同时还具备明显的亲水润滑效果。然而发现其存在着涂层不牢固(在十次摩擦测试中水接触角逐渐增大)、润滑性能不持久(在十次摩擦测试中相对摩擦系数逐渐增大)等问题,因此为了解决这一问题,设计了基于三元醇的抗菌润滑涂层。在medical nephrectomy这一涂层构建中,本论文通过探索一定的工艺条件,力求寻找高抗菌活性和生物安全性的平衡点,并进一步验证了涂层的抗敏感菌、抗非敏感菌、抗生物膜等性能,同时证明了该涂层的非释放型杀菌特性。进一步筛选出优选涂层PU-C10-46组,探索了涂层的抗菌机制,该涂层在尿液中浸泡14天后,其对金葡菌的抗菌率仍可达到99%以上,通过体外实验组得到的涂层在应用到小鼠体内后,仍具备较好的抗菌效果,体内埋植一天组及三天组的抑菌率均可达到PLX5622 NMR80%以上,同时涂层具备一定的生物安全性,未对主要器官产生实质性损伤。在工业化实验中该涂层相关性能也得到了验证,几种配方涂层的抗菌率可达到99%以上,具备良好的生物安全性(细胞相容性可达到70%以上),具备明显LY294002采购的润滑性能(摩擦系数下降80%以上)。这种非释放型涂层可为构建医疗器械表面抗菌润滑修饰提供一些探索工作。本文通过在聚氨酯表面构建非药物缓释型的涂层,实现涂层抗菌抗生物膜、亲水润滑等性能。能够在兼顾生物安全的前提下,具备一定的抗菌时效、在面向临床需求的前提下,结合了生产条件,有望在材料意义上缓解导尿管相关尿路感染。