《龍腦基手性抗菌高分子膜材料的製備與性能研究》是依託北京化工大學，由王興擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：龍腦基手性抗菌高分子膜材料的製備與性能研究
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王興
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
醫療器械和植入物沾染細菌危及患者生命。手性生物界面有可能從源頭上阻止細菌黏附和繁殖，對研發新型醫用抗菌材料、減少醫院內細菌感染具有重大意義。本項目擬利用界面手性作用，以設計合成的多種新型龍腦基手性高分子膜為界面模型，研究界面手性與抗菌性的構效關係，探索高分子的手性功能放大及生理活性變化，從而揭示高分子界面手性抗菌的本質。該類材料不僅可以利用龍腦高分子的界面手性作用，從源頭上阻止細菌黏附，達到抗菌目的；還可以利用龍腦本身的殺菌能力，保證這種手性高分子界面的長效抗菌能力，實現強化抗菌的效果。本項目希望通過在界面上有機結合天然手性藥物和生物相容性高分子材料的優勢，為手性抗菌和生物界面的研究和套用提供一類生物相容性好、穩定長效、不易產生抗藥性且環境友好的新型生物材料。
結題摘要
醫療器械和植入物沾染細菌危及患者生命，因而研發醫用抗菌材料、減少醫院內細菌感染具有重大意義。本項目主要利用界面手性立體化學，設計合成多種新型的龍腦基手性抗菌高分子材料，研究了不同手性基元在高分子界面上與細菌的相互作用，建立了界面手性與抗菌性的構效關係，論證了龍腦手性在材料界面實現抗菌的本質，以及從龍腦小分子到高分子的生理活性變化和作用差異。 取得的重要結果包括： 1，以龍腦為分子基礎，設計合成了多種手性抗菌高分子材料，得到了一類生物相容性好、穩定長效、不易產生抗藥性且環境友好的抗菌材料和界面； 2，揭示的核心科學問題是L構型龍腦分子構建的高分子材料在界面上的抗菌性能優於D構型，與消旋的I構型相當，但生物相容性優於I構型，更適合生物醫學套用； 3，抗菌機制為細菌識別材料表面的手性立體化學信號，選擇不粘附而實現材料界面的抗菌特性，這與龍腦小分子通過疏水作用滲透瓦解細菌是完全不同的； 4，利用龍腦手性立體化學實現的識別抗菌機制廣泛適用於各種細菌和真菌，具有普適性； 5，該策略可以廣泛的套用於合成高分子和天然高分子，實現非抗菌性本體材料的抗菌改性； 6，研究工作得到國家自然科學基金委員會面上項目（21574008）的延續支持，深入開展基於相互感知作用的智慧型抗菌高分子材料研究。 在項目支持下，目前共發表6篇SCI論文，在投SCI論文6篇，申請6項發明專利，已授權4項，參加學術會議8次，培養研究生13人，獲獎5項。 本項目研究的科學意義在於開創了一種新的抗菌途徑，利用細菌的感知識別系統實現細菌主動自發地逃離材料表面。與傳統的殺菌抗菌策略截然不同，能夠更好的處理材料與細菌的相互作用，是一種柔性且有效的抗菌策略。合成的高分子以抗細菌粘附為主，不主動殺菌，又能防止細菌污染，因而不會促進細菌的篩選進化、產生抗藥性或超級細菌。 現實意義是在醫用高分子、紡織品、紙張、衛生等領域具有潛在的套用前景。特別是紡織品行業，該策略在實現材料抗菌的基礎上，不會影響人體自有菌群，符合國家對紡織品行業抗菌評價（2016年）的新標準和新規定。同樣適用於防止醫院內細菌感染和傳播。另外，該策略有望為海洋潮濕環境提供抗菌解決方案，為國家的藍海戰略貢獻力量。 本項目研究發明的抗菌評價新方法有望成為新標準。
