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输尿管支架结垢严重影响其临床应用，研究人员开展了在聚氨酯输尿管支架表面接枝三甲胺氧化物（TMAO）衍生两性离子聚合物的研究。结果显示，该涂层支架结垢重量显著降低，安全性良好，为增强支架抗结垢能力提供了新方法。
在泌尿系统疾病的治疗中，输尿管支架扮演着重要角色，它能有效缓解尿路梗阻，保障尿液顺利排出，为患者减轻痛苦。然而，一个棘手的问题却长期困扰着医学界 —— 输尿管支架结垢。想象一下，支架置入人体后，尿液中的蛋白质、细菌和多价离子就像一群 “不速之客”，纷纷黏附到支架表面。随着时间推移，这些物质不断聚集、成核，最终在支架上形成结垢。据统计，聚氨酯输尿管支架在 6 周时结垢率达 26.8% ，6 - 12 周升至 56.9% ，12 周后更是高达 75.9%。这些结垢不仅会缩短支架的使用寿命，还可能引发或加重尿路感染、尿路梗阻，严重损害肾脏功能，给患者的健康带来极大威胁。
为了解决这一难题，国内研究人员踏上了探索之路。他们开展了一项极具创新性的研究，旨在为输尿管支架找到一种有效的抗结垢方法。研究人员成功在聚氨酯支架表面构建了三甲胺 N - 氧化物（TMAO）衍生的两性离子聚合物涂层。这项研究成果意义重大，它为解决输尿管支架结垢问题提供了新的方向，有望改善泌尿系统疾病的治疗效果，提高患者的生活质量。该研究成果发表在《Acta Biomaterialia》杂志上。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先是聚合物合成技术，通过一系列步骤合成了含有 TMAO 的聚合物（PTMAO）和对照聚合物（PSBG）。接着采用差示扫描量热仪（DSC）和等温滴定量热法（ITC）来研究涂层与水、盐离子的相互作用。此外，还运用了检测蛋白质吸附和细菌黏附的实验技术，评估支架的抗蛋白吸附和抗菌黏附性能。
下面来详细看看研究结果。在 “合成聚合物 PTMAO 和 PSBG” 方面，研究人员先制备了含叔胺的共聚物 PDMGX/Y ，再经 mCPBA 氧化得到 PTMAOX/Y 。通过凝胶渗透色谱（GPC）检测得知 PDMG 的重均分子量约为 11400，聚合度约为 46 。1H NMR 分析也对相关聚合物进行了结构表征。
在抗结垢性能研究方面，研究人员进行了多组对比实验。结果显示，TMAO 衍生两性离子涂层支架（PTMAO-s）表现出优异的抗结垢性能。在相同条件下，其抗结垢能力约为原始聚氨酯支架（PU）的 7.2 倍，是 Bard 商业支架的 3.6 倍，比甜菜碱涂层支架（PSBG-s）高 2.1 倍。PTMAO-s 的结垢重量仅为原始聚氨酯支架的 13.8% 。这一数据直观地表明，该涂层能有效减少支架表面的结垢。
从涂层特性来看，PTMAO 涂层具有强大的结合水的能力，与盐离子的相互作用显著减弱，这一结论通过 DSC 和 ITC 结果得以证实。同时，PTMAO-s 还展现出良好的抗蛋白吸附和抗菌黏附能力。这意味着尿液中的蛋白质和细菌难以在支架表面附着，从源头上减少了结垢的形成因素。
研究结论表明，通过依次用 HMDI、HPEI 和 PTMAO 对聚氨酯输尿管支架表面进行修饰，成功构建了 TMAO 衍生两性离子涂层。该涂层能够强烈结合水分子，在支架周围形成水化壳，有效排斥蛋白质、细菌和多价离子与支架表面接触，从而赋予支架抗结垢性能。
在讨论部分，研究人员回顾了过往抗结垢涂层的研究，如肝素涂层和草酸盐降解酶涂层。肝素凭借其良好的电负性排斥细菌和蛋白质黏附，草酸盐降解酶则能抑制相关反应，这些早期研究为后续探索提供了思路。而本次研究中 TMAO 衍生两性离子涂层展现出的卓越性能，为输尿管支架抗结垢研究开辟了新的道路。它不仅在实验室中表现出色，更具有巨大的临床应用潜力。未来，有望通过进一步优化和临床验证，将这一研究成果广泛应用于泌尿系统疾病的治疗，为广大患者带来福音。
