石敏慧
（海南建科药业有限公司；海南定安571200 ）
【摘要】引发院内感染最重要的原因就是医疗器械进入人体后其表面滋生的细菌，其严重危害了患者的生命财产安全，构建医用高分子材料抗菌表面，能够在一定程度上提高材料表面的抗菌性能，因此本文主要对医用高分子材料抗菌表面构建及在医疗器械中的应用进行了研究，希望能够提供一点参考价值。
【关键词】医用高分子材料；抗菌表面；医疗器械
[ 中图分类号 ]R2[ 文献标号 ]A[ 文章编号 ]2095-7165（2019）01-0316-02
1.为什么要构建医用高分子材料抗菌表面
细菌、真菌等微生物在很大程度上危害着人们的身体健康，根据相关的调查研究显示，我国发生的院内感染正不断增多，其医疗费用也在不断增加，而引发院内感染最主要的原因就是医疗器械在进入人体内后滋生的细菌造成的。细菌进入人体内就会迅速聚集同种类的细菌形成生物膜，具有较强的抗体，降低了机体免疫系统的清除能力，从而导致持续性的感染，使人们的身体健康受到了严重的威胁，因此构建医用高分子材料抗菌表面的研究有很重大的意义。
2.如何构建医用高分子材料抗菌表面
2.1加强抗细菌粘附的能力
在医用材料和器械感染中，细菌粘附是造成感染的主要原因，所以对细菌在材料的表面的粘附行为进行调控，是构建医用高分子材料抗菌表面的基础。尽管细菌的粘附行为在一定程度上和细菌的种类以及其生化的性能相关，但是其粘附行为发生的重要原因还是受到材料以及器械的表面性能的影响，比如影响的因素有材料、器械表面的化学组成部分、临界的表面张力等。本文主要对材料、器械的亲水性表面、超疏水性的表面以及滑移表面的抗细菌粘附行为情况进行了介绍。
2.1.1材料及器械的亲水性表面
亲水性表面是有效使用亲水性的物质进行改性之后，让其形成一层水化层保护材料和器械以控制细菌在材料、器械表面的粘附，能在一定程度上避免细菌的感染。在目前常见的亲水性的改性物质主要有内盐、聚乙二醇等，利用氢键与水分子进行反应形成水化层抑制细菌的粘附是聚乙二醇的作用，而利用电荷的价态作用与水分子结合形成水化层来抑制细菌的粘附是内盐类材料的作用。相关的学者通过将接枝磺酸内盐在外周静脉导管表面进行反应，根据研究表明，使用磺酸内盐进行改性的导管在很大程度上加强了材料的抗粘附能力，减少了多种细菌在材料表面的粘附量，并且其抗凝血的性能较好，还能够通过与水分子发生反应从而形成致密的水化层，抑制生物膜的形成，减少细菌的感染。外周静脉导管表面构建内盐类的聚合物以及其形成水化层的机制如下图所示：
2.1.2材料及器械的超疏水性表面
疏水作用是通过加强与材料的表面进行作用从而降低整个系统的自由能以及移除界面水，因此其经常会出现细菌粘附于材料表面的现象，但是超疏水性的表面却明显具有较强的抗细菌粘附的能力。有国外的专家学者在钛表面利用了电喷雾的技术制备出了超疏水的涂层，该涂层具有微纳结构，并且是通过降解改性的硅纳米粒子制作得到，研究表明，材料以及器械具有超疏水性表面让细菌的粘附量降低了75%，也有专家学者制作出了氟化钠的纳米硅涂层，它也具有比较良好的超疏水性能。
2.1.3材料及器械的滑移表面
我国也有相关的专家学者对医用高分子材料抗菌表面的构建进行了研究，并有效利用了紫外接枝技术制备了聚合物的表面，聚合物表面具有比较完整的氟油液膜，因此其抗凝血以及抗菌的性能十分优异。根据相关研究表明，材料表面的蛋白质的吸附量降低了96%，而且血小板的粘附基本上为零，这能够表明聚合物表面能够在很大程度上减少由于蛋白质、血小板的吸附，防止凝血的情况产生，其血液的相容性较高。SIBS表面的滑移表面形成的过程如下图所示：
2.2加强材料和器械的杀菌能力
根据相关的杀菌机制，材料和器械的杀菌分为两大类，一是接触型杀菌，另一类是释放型杀菌。其中接触型的杀菌主要是通过将阳离子聚合物、活性氧等在材料的表面进行构建，让材料表面能够与细菌进行直接作用；释放型的杀菌则是使用杀菌剂让材料的内部能够得到缓释，以此进行杀菌工作，常见的杀菌剂有抗生素、氮氧化物等，它们都具有较强的杀菌效果，能不断提高材料和器械的抗菌能力。根据相关专家的研究，制备浸渍抗生素导尿管，并将其与一般周期为1-3天的导尿管相比较，发现其抗菌以及抑制细菌繁殖的周期明显增加，高达7-12周。浸渍导尿管的抗菌机制是因为在导尿管的内部其抗生素主要是通过溶液浸渍，抗生素在水环境中缓慢释放，导尿管的力学性能并没有收到极大的影响，所以其杀菌的周期明显增加，能够降低医疗器械在人体内的感染。
2.3将抗细菌粘附的能力与杀菌能力相结合
本文研究的抗细菌粘附方法以及杀菌的方法在一定程度上存在着不足，其中抗细菌粘附进行能够降低细菌的粘附量以及减少生物膜的形成，但是其并不能做到完美，如果材料或器械的表面有少数的细菌粘附，则就很难阻止细菌的繁殖，杀菌方法的不足表现在：在进行杀菌之后，其死细菌会在材料的表面进行积累，屏蔽了杀菌的基因，可能就会进一步引发感染。所以将抗细菌粘附与杀菌相结合，能够有效规避两种方法存在的不足，将两者进行结合主要有以下几种手段，第一是将抗粘附以及杀菌的单体进行接枝共聚，第二是共混抗粘附刷以及杀菌刷等。
相关的学者将含有聚乙二醇、阳离子以及多巴胺的聚碳酸酯共聚物进行合成，这种共聚物能够在水溶液当中对大肠杆菌等有效杀灭，并且能够在材料的表面进行固定从而减少细菌粘附与材料的表面，该聚合物还能够作为涂层进行使用，根据相关研究表明，该聚合物在与葡萄球菌进行接触的14天后，其抗污以及杀菌的活性依旧比较优异，同时它还能减少材料表面的蛋白质以及血小板的吸附，血液的相容性相对更为优秀，并且该种聚合物的抗菌性能更加持久以及稳定，能够大量减少医疗器械对人体造成的感染。
3.结束语
随着社会的不断进步和发展，医用高分子材料抗菌表面的构建以及相关医疗器械的研究取得了很大的进步，但是目前相关的抗菌以及杀菌的策略还存在着比较大的问题，所以需要相关部门加强对其的重视，学习先进的技术并有效结合我国实际的情况创造新的方法，不断提高材料以及器械表面的抗菌性能，从而降低医疗器械感染对人体造成的危害。
参考文献
[1]杨时巧.医用高分子材料的研究进展[J].科学技术创新,2018(22):179-180.
[2]石恒冲,殷敬华.医用高分子材料抗菌表面构建及在医疗器械中应用[J].高分子通报,2016(09):196-202.
作者简介：石敏慧，女，1985.09，汉族，本科学历，助理制药工程师职称，海南建科药业有限公司，从事医疗器械研发方面的工作
论文作者:石敏慧
论文发表刊物:《医师在线》2019年1月1期
论文发表时间:2019/4/1
标签：表面论文; 细菌论文; 材料论文; 疏水论文; 器械论文; 高分子材料论文; 医疗器械论文; 《医师在线》2019年1月1期论文;