基于超亲水聚己内酯纤维的壳聚糖/肝素与单宁复合物多层膜构建及其血液相容性与抗菌性能研究

这篇研究开创性地通过添加Tween-20制备超亲水电纺聚己内酯(PCL)纤维，无需等离子体或化学预处理即可直接沉积壳聚糖(Chitosan)/肝素(Heparin)和单宁复合物(Tanfloc)/肝素的多层聚电解质膜(PEMs)。该涂层纤维展现出卓越的血液相容性（低溶血率、抑制纤维蛋白原吸附和血小板活化）和抗菌活性，为心血管移植物开发提供了兼具抗血栓和抗感染特性的新型材料。

　　

Highlight

本研究首次在含Tween-20的超亲水聚(ε-己内酯)(PCL)纤维表面直接沉积壳聚糖/肝素(CH)和单宁复合物/肝素(TN)聚电解质多层膜(PEMs)，无需等离子体处理或化学氧化预处理。这种简易方法制备的涂层纤维表现出优异的血液相容性：溶血率低于1%、纤维蛋白原吸附减少90%、血小板粘附量降低至未处理组的1/5，且能完全抑制白细胞募集。抗菌测试显示，涂层对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的抑制率超过99%，为心血管植入物提供了"抗血栓+抗菌"双功能解决方案。

Materials

实验材料包括：平均分子量80,000的聚(ε-己内酯)(PCL)、Tween-20(≥40%)、脱乙酰度85%的壳聚糖(87,000 MW)、肝素(14,000 MW)、单宁复合物(Tanfloc)等。所有试剂均采用分析纯，实验用水为超纯水(18.2 MΩ·cm)。

Characterization

SEM显示：原始PCL纤维直径707±318 nm，添加1% Tween-20后降至409±160 nm。沉积PEMs后纤维表面形成连续涂层，XPS证实氮元素含量增加3倍（证明成功负载含氨基聚合物）。接触角测试显示超亲水性（<10°）使纤维能在30秒内完成10层PEMs自组装。

Conclusion

通过创新性地结合超亲水PCL纤维与PEMs技术，我们开发出具有临床转化潜力的双功能材料。特别值得注意的是，传统在刚性基底上无抗血栓效果的壳聚糖涂层，在本研究的柔性纤维上展现出显著抗凝效果（APTT延长2倍），这为心血管移植物表面改性提供了新范式。