在聚氨酯中引入羧基甜菜碱可以生成两性离子聚合物，这种材料可以抵抗生物膜的生长长达六个月。使用这种聚合物制造医疗设备（例如导管）可以减少感染患者的数量。当微生物降落在物体表面时，它们自然会形成生物膜。微生物聚集在嵌入细胞外聚合物基质的结构化群落中。大约80％的人类细菌感染涉及生物膜，生物膜的结构使其对抗生素具有高度抗性。

因此，许多研究小组正在开发微生物无法粘附的表面。 2007年，华盛顿大学的Gang Cheng和他的同事证明，两性离子聚合物可以抵抗生物膜生长10天。出现这种令人兴奋的可能性。两性离子聚合物通过在顶部形成水分层来抵抗细菌粘附，从而形成物理屏障。但是，这些材料具有机械问题，因此不能在实际应用中使用。现在，在芝加哥的伊利诺伊大学，Cheng通过调整普通材料聚氨酯的防污性能解决了这个问题。程说：“我们的策略是将羧基甜菜碱前体作为一种新成分掺入聚氨酯中，或替代聚氨酯合成中的一种组分。合成非常简单，反应物也很便宜。这种材料的另一个优点是可以通过“羧基甜菜碱前体产生两性离子层，该两性离子层通过快速的自催化水解抵抗细菌，从而提供防污性能。结合聚氨酯的可调节机械性能，该团队生产出了可适应不同应用的表面。先前的研究评估了24小时内生物膜的生长，研究表明该表面在长达两周的时间内没有生长。 Gang的小组将材料暴露于营养丰富的培养基中暴露于铜绿假单胞菌和表皮葡萄球菌六个月后，发现该物质完全阻止了生物膜的生长。麻省理工学院的化学工程师罗伯特·兰格（Robert Langer）说：“六个月后，零膜的形成确实令人印象深刻。

该方法也易于使用。铜绿假单胞菌和表皮葡萄球菌与生物医学应用有关，这些非常重要。结果：“目前，患者不能使用同一根导管超过三个月，更换它们可能会很痛苦。 Gang乐观地认为这种新材料可以使医疗器械使用寿命更长。 “这种材料将大大降低与医疗器械相关的感染率。如果我们能够解决生物膜问题，则可以减轻患者的痛苦并挽救许多生命。我们还证明了这种材料可以延迟血液凝结，这意味着您可以防止在不服用抗凝剂的情况下防止由医疗设备引起的血凝块。该团队还建议将其用作环境中船用涂料的防污成分。 

“这是潜在的重要贡献，因为几十年来防污表面的发展一直是微生物学和材料科学的圣杯。”前《生物材料》杂志的编辑，目前为美国韦克森林再生医学研究所的大卫工作。威廉姆斯说：“我们已经知道某些两性离子聚合物对生物膜形成的抵抗力，但这是第一次。性能已被引入到工程聚合物中，例如这种聚氨酯。” Gang的团队现在专注于调整材料并针对不同的应用进行测试。 “这项直接工作花了我们三年时间。这个目标是基于10年的思考。我们还站在这一领域的先驱者身上。现在，我们几乎可以解决这个长期存在的问题。”

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