输尿管狭窄是一种越来越常见的泌尿系统疾病。它有许多致病因素，包括输尿管结石、损伤或腹膜后纤维化。输尿管狭窄可能会影响肾功能，引发疼痛、恶心、感染或尿路结石等问题。治疗输尿管狭窄的方法主要有外科手术和内镜介入，这两种方法都需要使用输尿管支架。
自20世纪30年代设计以来，尿路支架在医院的使用量显著增加，成为使用最广泛的医疗设备之一。输尿管支架的主要作用是稳定输尿管并促进尿液排出。然而，输尿管支架材料表面通常具有疏水性，这可能会导致支架表面发生感染和结痂。接触面通常会产生明显的阻力，导致不可逆的组织损伤，给患者带来严重的不适。为了减少细菌感染和对尿路组织的潜在损伤，开发更优的输尿管支架势在必行。
研究人员已开发出多种方法来减少细菌的粘附和定植。最关键的策略之一是修饰疏水表面的抗菌涂层。金属纳米颗粒、季铵盐结构和抗生素因其抗菌性而被广泛使用。抗菌药物在尿路动态环境中的释放是不稳定的。长期植入释放抗菌剂的医疗植入物对周围组织有害，严重时可能会导致组织炎症和坏死。滥用抗生素会促使耐药性超级细菌的出现和增殖。因此，为医疗设备配备持久、安全的抗菌特性至关重要。
在植入物表面构建防污涂层和防污-杀菌协同涂层是减少细菌感染的另一种策略。然而，防污和杀菌功能之间存在矛盾。长期使用过程中，死菌会在涂层表面积聚，最终导致涂层防污功能失效。构建多功能涂层也很繁琐。因此，防污涂层在长期应用中是解决这类问题的一种很有前景的方法。防污涂层分为超疏水性和亲水性两种。超疏水防污涂层通常具有高表面粗糙度和低表面能，但其制备过程比较复杂。超疏水涂层可以吸附污染物，不适合长期应用。亲水性涂层通过结合水分子形成水合层来防止蛋白质和细菌的粘附。
亲水性涂层可以提供润滑性能，以减少对人体组织的损伤。亲水防污涂层的构建通常基于天然大分子或合成聚合物。天然大分子具有良好的亲水性和生物相容性，但它们在体内容易降解，影响涂层防污性能的寿命和稳定性。合成聚合物被认为是制造防污表面的理想材料。特别是两性离子聚合物，具有较大的偶极矩和丰富的离子基团，能够形成致密的水合表面壳，有效防止生物污染。但专门用于导管应用的两性离子聚合物基亲水性涂层的开发进展缓慢。这些涂层的力学性能不佳，容易受到剪切力的影响，从而影响其长期使用性能。
目前，制备亲水性涂层的技术包括物理键合、表面桥接和界面相互渗透。物理键合方法形成的涂层容易脱落；使用多巴胺和硅烷偶联剂等连接分子制备的表面桥接亲水涂层在体内容易受到复杂生理环境的影响；界面相互渗透策略能够实现与基材表面的牢固附着。但使用丙酮等有机溶剂将锚定分子溶解到基材中会破坏材料的机械性能。开发一种亲水性涂层，既能与导管基板粘附牢固，又能保持长期使用的稳定性，仍然是一个持久的挑战。
近期，江南大学李小杰/朱叶团队采用光固化技术在聚氨酯导尿管表面制备了防污润滑亲水性涂层。
通过2-甲基丙烯酰氧乙基磷脂酰胆碱（MPC）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和3-（苯甲酰）甲基丙烯酸苯酯（BP）的自由基聚合反应，合成一种可光固化的亲水性共聚物（PMHB），然后引入光敏二苯甲酮基团，通过预凝胶溶液旋转涂布后进行紫外线照射固化，制得防污润滑亲水性涂层（TPU-PMHB）。该涂层具有良好的稳定性和防污性能，经过168 h的培养，涂层对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和奇异变形杆菌的抑菌率分别为72.98%、75.11%和88.23%。随后，在为期7天的人工尿液循环实验中，涂层显著降低了结痂在TPU表面的粘附。本研究为设计具有润滑和防污性能的导尿管表面提供了新的思路。
具有润滑、防污和防结痂性能的
TPU-PMHB涂层示意图
(A)通过自由基聚合合成PMHB共聚物；(B) 通过PMHB溶液旋涂和光交联制备防污润滑亲水性涂层；(C)实现亲水性涂层的润滑、防污、防结痂性能。
数据来源与出处
相关研究成果发表在最新一期的《Progress in Organic Coatings》上。
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