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親水潤滑技術是將傳統(tǒng)基材或器械的本體性能與表面功能化涂層性能相結合的一個重要策略。研究表明水凝膠涂層可有效提高醫(yī)療器械表面的潤滑性能、降低手術操作難度、減小病人痛苦。然而，現(xiàn)有水凝膠涂層的修飾方法如表面橋聯(lián)、引發(fā)或直接涂覆等技術等或受制于有限的基材、或依賴于特定的反應體系、或需要紫外光照的輔助，這些缺點使得當前大部分水凝膠潤滑涂層技術普適性較差。特別是針對高端醫(yī)療器械，如何在長窄徑/非透明導管內表面可控修飾水凝膠潤滑涂層？成為領域中的關鍵科學難點與瓶頸性技術挑戰(zhàn)。

在前期研究基礎之上，中國科學院蘭州化學物理研究所周峰研究員/麻拴紅副研究員團隊，以富含多巴胺的黏附膠為鍵合-引發(fā)層，通過利用兒茶酚普適的黏附性、金屬離子配位能力以及自身的氧化還原活性，提出了一種無需紫外光輔助的界面連續(xù)氧化還原聚合新方法，突破了醫(yī)療器械導管內腔道潤滑改性的科學難點。

在該方法中，膠粘劑下表面的兒茶酚能夠與不同基底形成良好的機械鍵合。當涂膠基材或器械浸泡到含有鐵離子（Fe³⁺）/過硫酸根的水凝膠單體溶液中時，膠黏劑表面的兒茶酚能夠捕獲溶液中的鐵離子（Fe³⁺），并將其還原為二價鐵（Fe²⁺），進而在固液接觸界面上將過硫酸根（S₂O₈^2-）催化分解為SO₄^-?,引發(fā)溶液中的單體在界面處原位聚合。同時，膠黏劑中高分子鏈能夠與水凝膠網(wǎng)絡進行纏結，將水凝膠鍵合在其表面。其間，得益于兒茶酚對鐵離子優(yōu)異的配位能力，整個反應場所被限制在固液接觸界面附近，抑制了自由基聚合熱擴散效應，避免了本體溶液的聚合。頗為重要的是，研究人員首次捕獲和記錄到水凝膠涂層在基材表面的原位可控生長過程。

得益于在基材上原位可控生長的優(yōu)勢，該方法能夠在復雜形狀的醫(yī)療器械上生長均勻的水凝膠潤滑涂層。同時，由于整個生長過程中不需要紫外光的輔助，因此該方法能夠在不透明長窄徑管道（1.2 m）的內表面生長水凝膠潤滑涂層。通過光鏡、電鏡等表征，水凝膠涂層與基材界面結合效果良好，能夠顯著將基材表面摩擦系數(shù)降低到0.05以下；并通過原位黏附與摩擦測量手段，成功捕獲到與生長動力學匹配的動態(tài)減摩過程。

最終，研究人員認為這種方法能夠為復雜結構器械內外表面可控修飾親水潤滑涂層提供一種新策略，有望在醫(yī)療器械和生物表界面工程領域產(chǎn)生廣泛應用。當然，從基礎研究到產(chǎn)業(yè)應用過程中仍有若干技術性問題亟待解決。