Tuning interfacial molecular asymmetry to engineer protective coatings with superior surface anchoring, antifouling and antibacterial properties
Notice bibliographique
Résumé
Multifunctional robust protective coatings that combine biocompatibility, antifouling and antimicrobial properties play an essential role in reducing host reactions and infection on invasive medical devices. However, developing these protective coatings generally faces a paradox: coating materials capable of achieving robust adhesion to substrates via spontaneous deposition inevitably initiate continuous biofoulant adsorption, while those employing strong hydration capability to resist biofoulant attachment have limited substrate binding ability and durability under wear. Herein, we designed a multifunctional terpolymer of poly(dopamine methyacrylamide-co-2-methacryloyloxyethyl phoasphorylcholine-co-2-(dimethylamino)-ethyl methacrylate) (P(DMA-co-MPC-co-DMAEMA)), which integrates desired yet traditionally incompatible functions (i.e., robust adhesion, antifouling, lubrication, and antimicrobial properties). Direct normal and lateral force measurements, dynamic adsorption tests, surface ion conductance mapping were applied to comprehensively investigate the nanomechanics of coating-biofloulant interactions. Catechol groups of DMA act as basal anchors for robust substrate deposition, while the highly hydrated zwitterion of MPC provides apical protection to resist biofouling and wear. Moreover, the antimicrobial property is conferred through the protonation of tertiary amine groups on DMAEMA, inhibiting infection under physiological conditions. This work provides an effective strategy for harmonizing demanded yet incompatible properties in one coating material, with significant implications for the development of multifunctional surfaces towards the advancement of invasive biomedical devices. STATEMENT OF SIGNIFICANCE: Multifunctional robust protective coatings have been widely utilized in invasive medical devices to mitigate host responses and infection. However, modified surface coatings often encounter a trade-off between robust adhesion to substrates and strong hydration capability for antifouling and antimicrobial properties. We propose a universal strategy for surface modification by dopamine-assisted co-deposition with a multifunctional terpolymer of P(DMA-co-MPC-co-DMAEMA) that simultaneously achieves robust adhesion, antifouling, and antimicrobial properties. Through elucidating the nanomechanics with fundamentally understanding the interactions between the coating and biomacromolecules, we highlight the role of DMA for substrate adhesion, MPC for biofouling resistance, and DMAEMA for antimicrobial activity. This approach presents a promising strategy for constructing multifunctional coatings on minimally invasive medical devices by tuning interfacial molecular asymmetricity to reconcile incompatible properties within one coating.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».