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  輸尿管支架管是泌尿外科常用的引流植入物，目前所有患者均需經歷二次手術取出支架。支架取出手術增加患者的痛苦和經濟支出，另一方面，在支架管植入期間有26.7%的患者會出現導管相關尿路感染。研究發現高達90%的支架管表面有病原體黏附，其中55%以生物膜形式存在。因此，制備力學性能優良、降解行為可控、生物相容性高且能長期抗生物膜的可降解輸尿管支架具有重大意義。生物膜形成的關鍵是蛋白的黏附，而觸殺型抗菌表面多為聚陽離子，容易在靜電力作用下與帶負電的蛋白結合，致使抗菌表面的失效。

  王璐教授團隊開發出一種纖膜結構可降解輸尿管支架管，通過多巴胺的自聚合在支架管表面構建微納米級仿生突起，進一步交聯超支化聚酰胺-胺大分子提高支架的親水性和表面電位，構建超親水聚陽離子表面。在體內外實驗中，支架管展現出高效持久的抗生物膜性能及良好的生物相容性。

圖1 纖膜結構輸尿管支架管的制備、表面改性及抗生物膜機制示意。

  采用PGA和PGLA復絲纖維編織管狀織物，熱處理得到纖膜結構支架管。將多巴胺在支架管表面自聚合形成微納米級仿生突起，進一步交聯超支化聚酰胺-胺大分子構建超親水聚陽離子表面。在尿液環境中，氨基基團優先與水分子結合形成水合層，防止蛋白及細菌尸體的黏附。

圖2 支架管表面纖膜結構及微納米突起結構電鏡圖。

  支架管由毫微米級微型單元的纖維束構成，可防止降解碎片過大引起輸尿管堵塞。纖維及膜表面經多巴胺自聚合后形成微納米顆粒，進一步交聯超支化聚酰胺后顆粒粒徑增長。

圖3 體內植入后，支架管表面細菌計數、電鏡觀察及活/死細菌染色圖片。

  與商用聚氨酯支架管及未經處理的纖膜結構可降解支架管相比，超親水抗菌支架管展現出明顯的抑制細菌粘附及生物膜形成的效果。

  該研究以Biodegradable Anti-Biofilm Fiber-Membrane Ureteral Stent Constructed with a Robust Biomimetic Superhydrophilic Polycationic Hydration Surface Exhibiting Synergetic Antibacterial and Antiprotein Properties為題，發表于國際期刊《small》，該論文共同第一作者是東華大學紡織學院博士生高立恒，劉星星和上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院副主任醫師徐明曦，通訊作者為東華大學王璐教授，上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院副主任醫師達駿和王一惟。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/smll.202006815

  下載：Biodegradable Anti-Biofilm Fiber-Membrane Ureteral Stent Constructed with a Robust Biomimetic Superhydrophilic Polycationic Hydration Surface Exhibiting Synergetic Antibacterial and Antiprotein Properties