中國(guó)海洋大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院陳守剛教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際化學(xué)領(lǐng)域一流學(xué)術(shù)期刊Chemical Engineering Journal（2021，403：126334）上發(fā)表了題為“Potential non-releasing bacteria-triggered structure reversible nanomicelles with antibacterial properties”（細(xì)菌觸發(fā)的非釋放型智能抗菌膠囊）的最新研究成果。該研究是陳守剛教授團(tuán)隊(duì)繼在低銅化控釋型殺菌劑（Applied Catalysis B: Environmental,2020,266:118609；Chemical Engineering Journal，2020，386：124116）之后，在無殺菌劑材料研究方面的又一重要標(biāo)志性成果。該研究也是在前期控釋智能殺菌劑微膠囊（Chemical Engineering Journal，2019，356：130-141）的基礎(chǔ)上研究團(tuán)隊(duì)在海工裝備智能防護(hù)材料制備方面取得的又一重要進(jìn)展。

海洋殺菌劑材料的研發(fā)經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、短效到長(zhǎng)效、功能到智能的發(fā)展過程，目前，重金屬離子（例如Ag+，Cu+和Cu2+）及其氧化物等是海洋環(huán)境中常用的殺菌添加劑。然而，這些離子的生物毒性給海洋環(huán)境帶來了巨大危害，且快速釋放行為嚴(yán)重限制了防護(hù)涂層的使用壽命。通過開發(fā)智能控釋型和響應(yīng)型防護(hù)材料，如酶響應(yīng)，pH響應(yīng)等特殊的觸發(fā)釋放機(jī)制，可有效減少殺菌組分的爆釋現(xiàn)象，提高防護(hù)涂層使用效率，延長(zhǎng)使用壽命。相較于不同細(xì)菌胞外分泌物的差異特點(diǎn)，pH響應(yīng)型殺菌劑廣譜性能更好，應(yīng)用前景更加廣泛。課題組前期通過將殺菌成分包埋在pH響應(yīng)高分子殼材中，利用不同pH值下殼材結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化，能夠有效實(shí)現(xiàn)藥劑或藥物釋放。針對(duì)目前智能控釋釋放殺菌劑后，涂層使用壽命依然受到限制的問題，結(jié)合兩親嵌段共聚物的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)設(shè)計(jì)了一種環(huán)境友好的非釋放型防污劑殼聚糖-b-聚乙二醇（CS-b-PEG）殺菌膠束，而鏈段共聚物尤其是兩親性嵌段共聚物，作為納米膠束的前體，通過選擇具有抗菌性能且對(duì)環(huán)境具有響應(yīng)能力的聚合物來合成兩親性嵌段共聚物，可以拓寬藥物輸送和釋放領(lǐng)域，抗菌領(lǐng)域的設(shè)計(jì)思想，開拓了海洋裝備智能防護(hù)的研究思路。

論文第一作者是陳守剛課題組博士研究生郝湘平。該項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金山東省聯(lián)合基金、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)的支持。

通訊員：馮薈蒙

膠囊制備流程圖

膠囊殺菌機(jī)理圖

附：文章鏈接

“Potential non-releasing bacteria-triggered structure reversible nanomicelles with antibacterial properties”（細(xì)菌觸發(fā)的非釋放型智能抗菌膠囊）