原位自生长纳米硒水凝胶涂层通过调控炎症细胞活性抑制血液接触器械表面血栓形成

心血管植入器械表面血栓形成是威胁患者生命的临床难题。四川大学研究团队创新性开发了一种原位自生长纳米硒水凝胶涂层（SM-Se），通过靶向调控巨噬细胞极化（M2/M1比率提升146%）、抑制组织因子（TF）活性和凝血酶生成，在兔LPS炎症模型和临床脓毒症患者中显著降低纤维蛋白沉积和单核细胞标志物。该研究为抗凝血-抗炎协同表面工程提供了新范式，相关成果发表于《Biomaterials》。

　　

心血管植入器械如人工心脏瓣膜、血管支架等虽能挽救生命，却面临一个棘手的矛盾：当这些异物进入血液，人体会立即启动"清除程序"——先天免疫系统通过血栓炎症反应试图消灭外来物。这种防御机制在脓毒症、急性呼吸窘迫综合征等炎症性疾病患者中尤为危险，其紊乱的凝血系统会加速器械表面血栓形成。尽管现有抗凝涂层（如肝素化处理）能部分抑制凝血酶活性，但临床数据显示其效果参差不齐。更关键的是，传统策略忽视了血栓形成的"点火器"——炎症细胞分泌的组织因子（TF）所触发的凝血级联反应。

四川大学研究团队在《Biomaterials》发表的这项研究，独辟蹊径地从免疫调控角度切入，将纳米硒（SeNPs）这一具有抗氧化和抗炎特性的微量元素与水凝胶涂层技术结合。研究人员采用表面引发聚合（SIP）技术，在聚氨酯（PU）基底上构建含3-磺丙基甲基丙烯酸钾（SPM）和丙烯酸的亲水网络，并通过原位还原法将硒纳米颗粒均匀锚定其中，形成具有抗蛋白吸附和控释硒功能的双功能涂层。

Construction and characterization of hydrogel coatings
通过X射线光电子能谱（XPS）证实硒以零价态（Se⁰）形式存在，动态水接触角测试显示涂层超亲水性（<10°）。体外蛋白吸附实验表明，含硒涂层使纤维蛋白原吸附量降低83%，且能持续释放硒离子达14天。

Anti-inflammatory effects of SM-Se coating
在脂多糖（LPS）刺激模型中，含硒涂层使巨噬细胞M2型标志物CD206表达提升2.4倍，同时将促炎因子TNF-α分泌抑制62%。机制研究发现，硒涂层通过下调NF-κB通路减少TF mRNA表达，使凝血酶生成量降低67%。

In vivo antithrombotic evaluation
在兔颈静脉插管模型中，涂层导管7天内的血栓重量减少81%。更令人振奋的是，在脓毒症患者血液离体循环实验中，含硒涂层使单核细胞-血小板聚集体形成减少74%，纤维蛋白沉积面积缩小58%。

Conclusion
该研究突破传统抗凝涂层的设计思路，首次实现通过调控器械-血液界面免疫微环境来阻断血栓形成。纳米硒水凝胶涂层的双重作用机制——物理性抗蛋白吸附和化学性免疫调节，为开发新一代"智能"抗血栓涂层提供了理论和技术支撑。特别是在脓毒症等炎症状态下仍保持优异抗凝性能的特点，使其在ECMO、血液透析导管等高风险器械中具有广阔应用前景。研究团队正在开展大规模临床前试验，进一步验证该涂层在不同血流动力学环境中的普适性。