研究人员设计“智能”表面来排除一切 但旨在有益的例外

血液从左侧的排斥表面滑落，但粘附在右侧未处理的表面上。

马斯特斯大学的研究人员通过设计可以排斥细菌、病毒和活细胞等所有物质的表面涂层，解决了一个棘手的问题，但可以修改以允许有益的例外。

这一发现为医疗和其他应用带来了巨大的希望，使血管移植物、心脏瓣膜置换物和人工关节等植入物可以与身体结合，而没有感染或凝血的风险。

通过消除血液和尿液中非目标元素的干扰，新的纳米技术有可能大大减少医学测试中的假阳性和假阴性。

这项研究为自2011年以来就存在的完全驱虫表面增加了显著的实用性。例如，这些表面涂层可用于防水移动电话和挡风玻璃，并从食品制备区域排斥细菌，但它们在具有特定有益组合的医疗应用中提供有限的效用。对“完全排斥表面的需求是一项伟大的成就，但为了最大限度地发挥这些表面的优势，我们需要创建一个选择性的门，将有益的元素与这些表面结合起来，”麦克马斯特机械部门的Tohid DIdar解释道。工程和生物医学工程学院，今天发表在ACS Nano上的一篇论文的高级作者。

例如，在合成心脏瓣膜的情况下，驱虫涂层可以防止血细胞粘附和形成血凝块，使其更加安全。

合著者之一、麦克马斯特生物医学工程博士生萨拉伊玛尼(Sara Imani)表示，“一种能够排斥血细胞的涂层可能会消除对华法林等药物的需求，以降低植入后血栓形成的风险。”

她解释说，完全驱蚊的涂层也可以阻止身体将新的瓣膜整合到心脏组织中。

通过设计只允许粘附心脏组织细胞的表面，研究人员正在使身体自然整合新的瓣膜，以避免排斥的并发症。其他的植入物也是如此，比如人工关节，开通血管的支架。

“如果你想让设备表现更好，不被身体排斥，这就是你需要做的，”合著者Maryam Badv说，他也是麦克马斯特生物医学工程专业的博士生。“这是医学上的一个巨大问题。”

在体外，选择性设计的排斥表面可以通过仅允许待测试的特定目标(如病毒、细菌或癌细胞)附着在寻找它的生物传感器上，使诊断测试更加准确。考虑到在血液和尿液等复杂液体中进行测试的挑战，这一关键优势。

研究人员与汉密尔顿健康科学血栓和动脉粥样硬化研究所的Jeffrey Weitz合作，了解与成功植入相关的挑战，目前正在进行下一阶段的研究，以使他们的工作临床化。

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