羟基封端聚环氧乙烷薄膜对尿毒症代谢物的吸附特性及其血液相容性研究

本文创新性地研究了羟基封端聚环氧乙烷（PEO-OH）薄膜对尿毒症代谢物的吸附特性，揭示了链密度（0.5-0.8 chains/nm2）、末端基团（-OH/-OCH3）和孵育时间（30min/4h）对25种代谢物吸附行为的调控机制。通过XPS、椭圆偏振光谱等表征手段结合LC/MS定量分析，发现低浓度代谢物（如丙酮酸）比高浓度毒素（如马尿酸）更易吸附，为肾病血液接触材料的低污染（low-fouling）表面设计提供了新见解。

　　

Highlight

本研究首次系统揭示了羟基封端聚环氧乙烷（PEO-OH）薄膜在尿毒症环境中的代谢物吸附特性，为血液接触材料的表面工程设计提供了关键理论依据。

Materials

实验采用双面抛光Si(111)晶圆（阿尔伯塔大学库存），硫醇化PEO-OH（M_W=800 g/mol）购自美国Biopharma PEG公司。PBS缓冲液组分来自Fisher Scientific和Sigma-Aldrich，25种尿毒症代谢物标准品均采购自Sigma-Aldrich。

Film Chain Density Determination

研究靶向设置了两个特征性PEO-OH链密度：抗蛋白吸附最优密度（～0.5 chains/nm²）和末端基团效应最显著密度（～0.8 chains/nm²）。通过化学吸附后干膜厚度测定，结合接触角、XPS和椭圆偏振光谱联用技术，实现了表面修饰的精准调控。

Conclusions

研究发现高链密度PEO-OH薄膜呈现独特的代谢物吸附动力学：部分代谢物随时间延长吸附增加，而另一些则出现解吸附现象。这种与甲氧基封端PEO（m-PEO）截然不同的行为模式，凸显了末端羟基在表面-代谢物相互作用中的关键作用。研究为开发新一代适应病理血液环境的低污染材料提供了重要设计原则。