Combinatorial discovery of polymers resistant to bacterial attachment.
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DOI：
10.1038/nbt.2316
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发表时间：
2012-09
影响因子：
46.9
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
细菌附着和随后的生物膜形成对医疗器械的最佳性能提出了关键挑战。在这项研究中，我们确定了选定的细菌物种的附着数百个高通量微阵列格式的聚合物材料。使用这种方法，我们确定了一组结构相关的材料，包括酯和环烃部分，大大减少了病原菌（铜绿假单胞菌，金黄色葡萄球菌和大肠杆菌）的附着。与商业银水凝胶涂层相比，用这些“命中”材料涂覆硅胶在体外实现了细菌覆盖表面积的高达30倍（96.7%）减少，并且相同材料涂层在小鼠植入物感染模型中有效减少体内细菌附着。这些聚合物代表了一类减少细菌附着的材料，根据目前对细菌-表面相互作用的理解，这些材料不可能具有这种特性。
Bacterial attachment and subsequent biofilm formation pose key challenges to the optimal performance of medical devices. In this study, we determined the attachment of selected bacterial species to hundreds of polymeric materials in a high-throughput microarray format. Using this method, we identified a group of structurally related materials comprising ester and cyclic hydrocarbon moieties that substantially reduced the attachment of pathogenic bacteria (Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus and Escherichia coli). Coating silicone with these ‘hit’ materials achieved up to a 30-fold (96.7%) reduction in the surface area covered by bacteria compared with a commercial silver hydrogel coating in vitro, and the same material coatings were effective at reducing bacterial attachment in vivo in a mouse implant infection model. These polymers represent a class of materials that reduce the attachment of bacteria that could not have been predicted to have this property from the current understanding of bacteria-surface interactions.
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