基于溶菌酶相变反应构建催化一氧化氮生成的纳米仿生涂层以改善聚氨酯的生物相容性

本文创新性地利用溶菌酶（lysozyme）相变反应在聚氨酯（PU）表面构建纳米仿生涂层，通过酰胺化反应依次固定肝素（heparin）和硒代胱胺（SeCA），成功开发出兼具催化一氧化氮（NO）生成和抗凝功能的多功能涂层。该涂层能模拟血管内皮糖萼层结构，显著提升材料血液相容性（抑制血小板黏附/活化、降低溶血率），同时选择性促进内皮细胞（EC）增殖与功能表达（VEGF、NO分泌），抑制平滑肌细胞（SMC）过度生长，为心血管植入器械表面改性提供了新策略。

　　

Highlight

溶菌酶纳米颗粒仿生涂层（PTL）通过相变反应牢固结合于聚氨酯表面，经酰胺化反应依次固定肝素和硒代胱胺后，形成能持续催化一氧化氮（NO）释放的多功能界面。该涂层展现出优异的润湿性、抑制纤维蛋白原吸附能力，并可通过催化NO前体物质持续生成NO。

表面表征与NO生成特性

透射电镜（TEM）显示溶菌酶在还原剂TCEP作用下发生相变，形成粒径约50-80 nm的规则纳米颗粒。X射线光电子能谱（XPS）证实肝素和硒代胱胺成功接枝，硒元素特征峰的出现验证了催化活性位点的存在。在含NO供体（如S-亚硝基谷胱甘肽）的溶液中，改性涂层表现出持续28天的NO催化释放能力，释放速率达4.2×10^-10 mol·cm^-2·min^-1，远超生理浓度需求。

结论

本研究创新性地构建了具有NO催化功能的溶菌酶纳米仿生涂层，使聚氨酯同时获得：① 类血管内皮糖萼结构的抗凝血界面；② 模拟内皮细胞NO分泌的催化体系；③ 选择性促进EC增殖（增殖率提升2.3倍）并抑制SMC生长（黏附率降低68%）的双重调控能力。这种"仿生结构+功能模拟"的策略为心血管植入物的表面功能化提供了新思路。