多巴胺辅助快速构建两性离子聚合物涂层，以提升防污和杀菌性能

《Journal of Applied Polymer Science》：Dopamine-Assisted Rapid Construction of Zwitterionic Polymeric Coating for Improved Antifouling and Bactericidal Properties

抗污抗菌涂层研究提出CuSO4/H2O2催化快速共沉积法，45分钟内形成多巴胺-四价铵聚合物复合涂层，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌灭活率分别达99.9%和97.7%，附着力强，适用于生物医学和工业场景。

　　

摘要

随着生物污染问题的日益严峻，表面改性技术已成为开发多功能材料的一种有前景的策略。基于两性离子/季铵聚合物的防污涂层因其优异的生物惰性和显著的防污、杀菌性能，在医疗、化工和海洋防污领域得到了广泛应用。然而，这些涂层与基材表面的粘附力有限，严重限制了其应用范围。理想的防污和杀菌涂层不仅应具备高效的防污和杀菌效果，还应与基材形成牢固的界面结合。受贻贝启发的多巴胺（DA）功能聚合物具有优异的粘附性和多功能性，在生物粘合剂、表面改性和生物医学等领域得到了广泛研究与应用。将PDA与防污聚合物（尤其是两性离子聚合物）一步共沉积被认为是制备防污表面的有效方法。然而，关键挑战在于共沉积过程缓慢，通常需要10小时甚至更长时间。在本研究中，提出了一种利用CuSO₄和H₂O₂催化DA和两性离子聚合物共沉积的快速、稳定且通用的方法，可在45分钟内形成稳定的涂层。本研究开发的共聚物由甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基(3-磺丙基)氢氧化铵（DMAPS）和[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]三甲基氯化铵（DMC）（P(GMA-co-DMAPS-co-DMC)）组成，通过简单的接枝方法实现了协同的防污和杀菌效果，显示出在生物医学和工业应用中的巨大潜力。实验结果表明，该接枝涂层表现出优异的蛋白质吸附性能（超过90%），并对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和大肠杆菌（Escherichia coli）具有显著的杀菌效果，灭活率分别为99.9%和97.7%。此外，该涂层与基材的粘附性强，进一步验证了其实际应用价值。这些发现和方法将为高性能防污和杀菌涂层的发展提供新的见解和途径。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。