图 肝素钠复合物制备、血管内导管涂层及其作用示意图
在国家自然科学基金项目（批准号：51973221、52293384）等资助下，中国科学院长春应用化学研究所栾世方研究员、殷敬华研究员和石恒冲研究员团队，利用静电组装复合原理，制备了肝素钠/表面活性剂复合物。该复合物可用作血管内导管涂层，在模拟人体环境中表现出长期稳定性，具有优异的抗血栓及抗细菌感染功能。相关成果以“基于自适应性肝素网络构建的长效抗血栓和抗细菌感染血管内导管（Heparin-Network-Mediated Long-lasting Coatings on Intravascular Catheters for Adaptive Antithrombosis and Antibacterial Infection）”为题，于2024年1月2日在线发表于《自然•通讯》（Nature Communication）杂志。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-44478-3。
细菌相关感染和血栓形成，特别是血管内导管相关血流感染（CRBI）和相关血栓（CRT）形成，是导致患者死亡的器械相关并发症。CRBI和CRT的形成机制复杂且相互关联影响，给临床带来了挑战。因此，亟待发展简单、高效的表面构建方法，降低血管内导管CRBI和CRT并发症的发生率。
该研究团队将肝素钠（HS-Na）与抗菌型表面活性剂（三甲氧基硅基丙基）十八烷基二甲基氯化铵（DAC-Cl）通过一步静电组装制备出HS/DAC复合物。该HS/DAC复合物溶液能在各种基底快速形成涂层，涂层内的硅氧烷基团进一步发生化学交联反应，增强了涂层内部及涂层与基底间的稳定性能。同时，该涂层具有盐溶液激活的结构特性，在生理环境下涂层内静电偶极-偶极相互作用减弱，正负电荷亲水基团暴露，抑制血栓形成和具有较好的抗菌性能。兔子离体闭环导管的循环模型表明，该涂层可有效地抑制导管相关的菌血症和细菌相关的血栓形成，临床应用前景好。
该复合物及其涂层制备策略具有简单、高效和普适性强的特点，涂层的抗感染和抗凝血性能可按需调控，这为血管内医用导管类器械降低细菌感染和血栓等相关并发症提供了一种可产业化的新思路。