生物膜一直是医疗保健、水上运输和许多其他行业的长期挑战。它们会导致动物、食品和人类中的细菌生长和感染，导致患者过早取出植入的材料或装置，并促进金属的污垢和腐蚀。尽管有一些已发表和获得专利的方法可以在短时间内(不到两周)将生物膜的影响降到最低，但还没有成功的方法来减轻或防止生物膜的长期形成。将关键的防污性能与其他所需的物理和化学性能相结合，以满足一系列应用，甚至更具挑战性。有鉴于此，美国伊利诺伊大学芝加哥分校的Gang Cheng等研究人员，开发了一种新的方法，将不相容的、高极性的防污基团与极性较小的、机械修饰的基团组合成一种材料。

本文要点

1）设计了一种多功能羧基甜菜碱前驱体，并将其引入聚氨酯中。

2）羧基甜菜碱前体在水/材料界面经历快速的自催化水解，并提供关键的防污染特性，导致在富营养介质中静态条件下持续暴露于铜绿假单胞菌和表皮葡萄球菌6个月后，无法检测到细菌附着和零生物被膜形成，因此，羧基甜菜碱前体在水/材料界面上经历快速的自催化水解，并提供关键的防污染特性，导致在富营养介质中持续暴露于铜绿假单胞菌和表皮葡萄球菌六个月后，细菌附着无法检测到，生物被膜零形成。

3）这种两性聚氨酯是第一个同时显示出关键的抗生物膜性能和可调力学性能的材料，并直接验证了未经证实的防污策略和防止生物膜形成的假设。

这种设计方法将有助于开发适用于各种应用的下一代防污材料。

参考文献：

Huifeng Wang, et al. Winning the fight against biofilms: the first six-month study showing no biofilm formation on zwitterionic polyurethanes. Chemical Science, 2020.

DOI：10.1039/c9sc06155j

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/sc/c9sc06155j#!divAbstract