人口老齡化對植介入醫療器械提出了緊迫需求。在器械表面構築親水潤滑塗層能夠有效減小其與組織界面的摩擦力、降低手術操作難度、減小病人痛苦、延長器械使用壽命。水凝膠是一類具有典型濕滑特徵的高分子材料，表面修飾水凝膠塗層可有效改變材料與器械表面的潤滑特徵。然而，現有的修飾方法普遍存在基材通用性差、塗層厚度不可控等問題。如何實現在通用材料和器械表面可控生長水凝膠潤滑塗層，仍是該領域的科學難點。
近期，中國科學院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室周峰研究員課題組提出了一種在通用材料和醫療器械表面生長水凝膠潤滑塗層的新方法，即基於黏附性功能層（SIL）的紫外引發-表面催化引發自由基聚合方法（UV-SCIRP）[SIL@ UV-SCIRP]（圖1）。
採用SIL@ UV-SCIRP方法製備得到的水凝膠塗層厚度和化學組分高度可調，可在室溫下快速在金屬、聚合物、無機物、生物有機體等各種基底表面生長出水凝膠塗層（圖2）。該塗層與基材具有良好的界面結合強度，可有效改變基材表面固有的潤濕和水潤滑性能（圖3）。該方法可成功在各種型號醫療器械外表面可控生長水凝膠潤滑塗層。摩擦測試表明，修飾了水凝膠潤滑塗層之後，兩種型號導尿管表面的摩擦係數均大幅度降低，並可承受300個循環的剪切測試（圖4）。
該工作以「UniversalStrategy for Growing Tenacious Hydrogel Coating from a Sticky Initiation Layer(SIL)」為題發表在Advanced Materials上，相關技術已申請國家發明專利。中國科學院大學徐蓉年博士和張雲雷博士為論文第一作者，蘭州化物所周峰研究員和麻拴紅副研究員為通訊作者。
以上研究工作得到了國家自然科學基金重點項目、中科院先導B培育項目、山東省重大基礎研究項目以及蘭州化物所「十四五」規劃重點培育項目等的支持。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-28038-9
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