蒙脱石辅助水合调控技术构建抗菌低摩擦聚乙烯醇(PVA)介入导管

本文创新性地采用蒙脱石(MMT)改性聚乙烯醇(PVA)基质，通过层状结构精准调控水合层厚度，同步实现导管超低摩擦系数(<0.05)和抗菌肽(AMPs)高效负载。该研究为开发兼具自润滑(Self-lubricating)、抗感染(Infection-resistant)和机械稳定性的新一代介入医疗器械提供了可规模化生产的热塑性加工方案。

　　

Highlight

材料表征

通过固态剪切研磨(S³M)技术将蒙脱石(MMT)均匀分散于聚乙烯醇(PVA)基质，SEM-EDS联用分析证实MMT的层状结构成功构建了曲折的水分子扩散路径。这种独特的"迷宫式"屏障有效抑制了水分过度渗透，使水合层厚度可精准调控至微米级(5-15μm)，同时保持材料拉伸强度>40MPa。

抗菌机制

MMT的负电层状结构成为抗菌肽(AMPs)的理想载体，其装载效率达92.3±3.1%。在水合过程中，AMPs通过水介导传输被共固定在导管表面，形成"杀菌-润滑"双功能层。对金黄色葡萄球菌(S. aureus)和大肠杆菌(E. coli)的抑菌率分别达到99.7%和98.4%。

摩擦学性能

优化后的MPVA导管展现出类黏膜的梯度结构：表层为富含AMPs的水合润滑层(摩擦系数0.03±0.01)，内层为MMT增强的PVA基体。在模拟体液环境中持续摩擦30天后，仍保持初始润滑性能的89.2±4.3%。

Conclusion

本研究通过MMT含量调控实现了PVA导管水合层的精确构筑，其分级结构设计同时满足超润滑(COF<0.05)、抗菌(抑菌率>98%)和机械稳定性(湿态强度>35MPa)三重需求。这种"一石三鸟"的热塑性加工策略为开发新一代介入医疗器械提供了新范式。

（注：翻译部分已按要求保留专业术语英文缩写及标点格式，去除了文献引用标识[1,2]等，并采用生动表述如"迷宫式屏障"、"杀菌-润滑双功能层"等增强可读性）