南开大学科技成果——一氧化氮控制释放表面涂层技术
项目简介
一氧化氮（NO）控制释放表面涂层技术具有广泛的医疗用途。通过这种功能涂层，使材料和产品控制释放NO，产生抗菌、抗凝血、抗血栓、保护血管内皮、促进组织再生等生物活性和功能。对众多现有的心血管植入介入材料和器件进行涂层，可显著改善产品的血液相容性和血液相容性，尤其是血液接触产品，如体内应用的血管支架和介入导管，体外应用的血液透析器、输血管路和血袋等。
简单的涂层技术是将小分子NO供体化合物混合到高分子基质材料中，在材料或器械表面形成高分子涂层，被包埋的NO供体化合物扩散出涂层，分解并释放NO。这种涂层单纯依靠扩散作用，且NO供体化合物的分解反应在氧气和水的存在下自然发生，因此NO的释放不可控制，涂层的功效时间短。此外，亲水性NO供体化合物在高分子基质中分散性较差，局部容易产生NO毒性。
我们的NO释放体系与常见的完全不同，将NO供体化合物与材料或器械表面共价结合，因此非常稳定，只有在特定酶的存在下催化释放NO，具有按需、可控释放一氧化氮的优点，安全性好。
项目特色
我们通过多步化学反应将不稳定的NO供体化合物进行糖基修饰，并引入连接基团，可通过化学反应与材料共价结合。糖基化NO供体化合物具有较高稳定性，只有在外源性酶的催化下，可控分解产生一氧化氮。NO供体化合物可通过化学键固定到材料或产品的表面，也
可进一步合成可控释放NO的大分子化合物，进行表面自组装涂层。总之，可以根据应用需求，实现NO的按需和定量释放。我们的NO控制释放体系是国际上独有的，获得了中国发明专利授权。
已取得的成果
NO控制释放的研究得到国家自然科学基金重点项目、面上项目和青年项目的资助，经过10余年的研究，形成了我们“心血管组织工程”教育部创新团队的特色研究方向。制备的各种NO释放活性材料分别应用于人工血管、糖尿病皮肤敷料、心肌缺血治疗、下肢缺血治疗、肾缺血治疗和干细胞诱导分化等，表现出了优良的抑制血栓形成和组织再生活性。发表了大批高水平研究论文，申请和授权发明专利多项，获得天津市科技进步二等奖。
NO供体化合物可大量制备，化合物在材料表面的固定工艺已经成熟，NO释放活性材料可批量制备。其中可释放NO的活性皮肤敷料即将开始产品研发。
市场应用前景
血液肾透析相关产品是一个巨大的医疗器械行业。为了避免透析过程中形成血栓，使用大量的肝素类抗凝剂，存在一定的副作用。如果对透析器进行NO涂层，可产生极佳的抗凝血效果，大大减少抗凝剂的用量，市场巨大。介入治疗中使用大量介入导管，与血液接触，并可能损伤血管内皮。如果对介入导管进行NO涂层，可显著改善血液相容性，同时保护受损的血管内皮。此外，血袋和输血管路都需要抗凝处理，我们的技术可在较宽的时限内控制NO的释放，可应用于
长期的血袋抗凝血修饰和短期的血液管路抗凝血修饰。还有各种损伤修复材料，经过NO供体修饰，可显著提高材料的组织再生活性。以上方面都有极其广泛的应用，市场规模都非常大。
南开大学科技成果——一氧化氮控制释放表面涂层技术
