苏州大学于谦教授特约专论：具有“杀菌-释菌”功能转换的智能抗菌表面
封面说明：横扫千“菌”：该封面以课题组近年来的代表性工作——具有“杀菌-释菌”功能转换的智能抗菌表面为主体，并结合具有浓郁中国风的泼墨山水图、太极图以及武术剪影等元素进行布局。背景部分以泼墨山水图打底，体现出中国传统艺术文化；主体部分通过形态（完整或破损）和色彩（绿色或黑色）的变化表现出活细菌和死细菌这两种状态，两种不同颜色具有类似气功中的“气”让读者对“杀菌”和“释菌”两种功能的转换一目了然；两种中国功夫剪影一方面与“中国风”这一设计理念呼应，另一方面通过剪影中人物招式动作的一“攻”一“放”，暗喻智能抗菌表面的“杀菌”和“释菌”两种功能；底层的太极图的阴级（黑色）喻指材料表面受到死细菌堆积的影响导致表面性能下降，阳极（白色）喻指材料表面在释放细菌后能够恢复其自身性能。
本专论基于课题组的研究成果，对近年来具有“杀菌-释菌”功能转换的智能抗菌表面的研究进展进行了评述，并对该领域存在的挑战和未来发展的方向进行了展望。
细菌（特别是致病菌）在植入材料及医疗器械等生物材料表面的黏附和后续生物被膜的形成会造成一系列严重后果：一方面会引起患者创口感染，导致炎症和并发症甚至死亡，另一方面会对材料和器械的功能造成不良影响以至于缩短其使用寿命。特别是近年来耐药性细菌（即所谓“超级细菌”）的出现，使得医源性感染成为全球范围内的健康隐患之一，并对社会公共卫生构成越来越严重的威胁。设计开发能够抑制细菌黏附增殖的生物材料表面是解决这一问题的有效途径，因此也成为了近年来国内外科研工作者们的研究热点。根据抗菌机理的不同，传统抗菌表面的构建策略可以分为以阻抗细菌黏附为目的的“防御型”抑菌策略和以杀死表面黏附细菌为目的的“进攻型”杀菌策略。尽管两种策略都取得了一定的应用效果，但都存在着各自的局限。而对于理想的抗菌表面，其杀菌功能和抑菌功能应该能够发生“响应性”的转换，即表面在一种状态下只发挥一种功能，避免相互干扰。
针对传统抗菌表面存在的问题，苏州大学于谦教授从博士后研究期间便开始着眼于具有“杀菌-释菌” （Kill-Release）功能转换的智能抗菌表面的研究，并在2013年报道了第一例温度响应性智能抗菌表面。2014年回国工作后，其利用刺激响应性高分子在不同物理刺激因素下的性质变化调控细菌与材料表面的相互作用，构建了一系列具有可循环使用、按需转换功能的智能抗菌表面。在《高分子学报》2020年第4期的特约专论中，于谦教授结合了自身的研究积累，根据杀菌剂与材料表面结合方式的不同（1. 永久固定杀菌剂；2. 可重复负载杀菌剂；3. 不需要杀菌剂），系统总结和评述了近年来有关智能抗菌表面的研究进展，并对这一领域存在的挑战和未来发展的方向进行了展望。与传统抗菌表面相比，智能抗菌表面不仅能够高效地杀死黏附在表面的细菌，同时可以在一个适当的刺激下释放死细菌及其碎片使表面恢复清洁，从而能够保持长期有效的抗菌活性。
论文链接：
具有“杀菌-释菌”功能转换的智能抗菌表面. 于谦, 陈红. 高分子学报, 2020, 51(4): 319-325
doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20031
PDF链接地址:
http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/newcreate/gfzxb20200031yuqian.pdf
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