Discovery of hemocompatible bacterial biofilm-resistant copolymers.
Discovery of hemocompatible bacterial biofilm-resistant copolymers.
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DOI：
10.1016/j.biomaterials.2020.120312
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发表时间：
2020-11
期刊：
影响因子：
14
通讯作者：
Alexander MR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Singh T;Hook AL;Luckett J;Maitz MF;Sperling C;Werner C;Davies MC;Irvine DJ;Williams P;Alexander MR
血液接触医疗器械在医疗保健中发挥着重要作用，要求具有生物相容性、血液相容性和抗微生物定植性。在这里，我们描述了一个高通量的筛选具有这些特定性能的共聚物。将一系列弱两亲性单体与不同链长的丙烯酸酯二醇单体组合聚合，以产生包含赋予抗生物膜、血液和免疫相容性的多个化学部分的645种多功能候选材料的库。这些材料在超过15，000个单独的生物测定中进行筛选，针对两种细菌物种，一种是革兰氏阴性菌（铜绿假单胞菌），一种是革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌），通常与中心静脉导管感染相关，使用5种不同的血液相容性指标和6种免疫相容性指标。与标准对比PTFE相比，所选共聚物可减少血小板活化、血小板损失和白细胞活化，与硅胶相比，体外细菌生物膜形成减少82%以上。在所有这些措施中，聚（丙烯酸异冰片酯-三甘醇甲基丙烯酸酯共聚物）（75：25）被确定为最佳材料，与无涂层硅胶相比，在小鼠异物感染模型中，可将铜绿假单胞菌生物膜形成在体内降低高达86%。
Blood-contacting medical devices play an important role within healthcare and are required to be biocompatible, hemocompatible and resistant to microbial colonization. Here we describe a high throughput screen for copolymers with these specific properties. A series of weakly amphiphilic monomers are combinatorially polymerized with acrylate glycol monomers of varying chain lengths to create a library of 645 multi-functional candidate materials containing multiple chemical moieties that impart anti-biofilm, hemo- and immuno-compatible properties. These materials are screened in over 15,000 individual biological assays, targeting two bacterial species, one Gram negative (Pseudomonas aeruginosa) and one Gram positive (Staphylococcus aureus) commonly associated with central venous catheter infections, using 5 different measures of hemocompatibility and 6 measures of immunocompatibililty. Selected copolymers reduce platelet activation, platelet loss and leukocyte activation compared with the standard comparator PTFE as well as reducing bacterial biofilm formation in vitro by more than 82% compared with silicone. Poly(isobornyl acrylate-co-triethylene glycol methacrylate) (75:25) is identified as the optimal material across all these measures reducing P. aeruginosa biofilm formation by up to 86% in vivo in a murine foreign body infection model compared with uncoated silicone.
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DOI：
10.1002/adma.201501351
发表时间：
2015-07-15
期刊：
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
影响因子：
--
作者：
Celiz AD;Smith JG;Patel AK;Hook AL;Rajamohan D;George VT;Flatt L;Patel MJ;Epa VC;Singh T;Langer R;Anderson DG;Allen ND;Hay DC;Winkler DA;Barrett DA;Davies MC;Young LE;Denning C;Alexander MR
通讯作者：
Alexander MR
影响因子：
16.1
作者：
Ekdahl, Kristina N.;Lambris, John D.;Elwing, Hans;Ricklin, Daniel;Nilsson, Per H.;Teramura, Yuji;Nicholls, Ian A.;Nilsson, Bo
通讯作者：
Nilsson, Bo
影响因子：
2.4
作者：
Donati, Gabriele;Cianciolo, Giuseppe;Stefoni, Sergio
通讯作者：
Stefoni, Sergio
DOI：
10.1002/adma.201903513
发表时间：
2019-12
期刊：
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
影响因子：
--
作者：
Dundas AA;Sanni O;Dubern JF;Dimitrakis G;Hook AL;Irvine DJ;Williams P;Alexander MR
通讯作者：
Alexander MR
影响因子：
6.6
作者：
Burroughs, Laurence;Ashraf, Waheed;Hook, Andrew L.
通讯作者：
Hook, Andrew L.