血液接触材料以及血管内植入医疗器械，会直接与血液接触，而血液成分复杂多样，容易与材料相互作用引发，可能导致溶血、凝血等一系列的副反应及临床并发症。

即然不能直接用，那么器械表面就要经过涂层改性。血液接触器械是指在使用过程中会与人体血液发生接触的医疗器械，例如血管通路产品（留置针套管、中心静脉导管等）、体外生命支持产品（血液透析器、膜式氧合器等）、心血管植入产品（人工血管、心脏瓣膜等）。这些器械表面与血液接触后会通过吸附血液中的蛋白质、血小板和细胞来激活凝血反应，甚至产生血栓。在没有任何抗凝措施的情况下，往往会引发不同程度的血栓并发症。

抗凝涂层是解决器械表面血栓问题的最有效途径。根据抗凝机理的不同，商业化的抗凝涂层可以分为惰性和活性两类。惰性抗凝涂层的主要成分一般为具有生物惰性的亲水性聚合物或生物分子。该类涂层的主要功能是降低产品表面对血液蛋白质以及血细胞的吸附，从而降低凝血反应程度。因此，可以通过同位素标记等定量检测蛋白质吸附的方法评价惰性抗凝涂层的抗凝效果。活性抗凝涂层中应用最广泛的是肝素涂层，基于肝素自身对血液中抗凝血酶的激活作用，可以阻断凝血反应。因此，可以通过部分凝血酶激活时间（PTT）评价肝素涂层的抗凝活性。

涂层方法一般分为物理法和化学法。

1：物理法，分为表面涂层和物理共混；
2：化学法，分为表面接枝改性、等离子表面改性、光化学固定；

物理法涂层，

缺点：表面涂层技术是将生物活性物质涂抹在高分子材料表面，形成生物相容性涂层，涂层与基底材料之间的粘附作用主要依赖氢键、范德华力等物理作用来维系，这也导致涂层与基材表面的粘合力较弱，涂层稳定性较差，特别是一些易脱落、易变形的医疗器件，会使涂层从基材表面脱落。

优点：设备简单，易于操作。
所以一般长久使用都选化学法。

1 肝素涂层技术
1.1 Duraflo Ⅱ涂层(Baxter Inc.)

主要成分为肝素-卞烷胺-氯化物复合物，系离子键结合方式。 Duraflo Ⅱ涂层能减少纤维蛋白原的吸附，继而避免血小板激活、黏附和清除;与抗凝血酶Ⅲ相互作用，阻止Ⅻa因子及激肽释放酶启动血液接触反应，抑制凝血、纤溶与补体系统活化，最终缓解机体炎性反应;在CPB环路中与血液接触，形成稳定的双层生物相容性表面结构与人体内皮表面相似。

1.2 Carmeda Bioactive Surface涂层( CBAS)(Medtronic Inc.)

主要成分为肝素分子和亲水性基质层，系“端点附着”的共价键结合方式。CBAS 涂层的肝素成分具有抗凝特性和生物相容性，并与血管内皮细胞一样带负电荷;“端点附着”的结合方式保证肝素分子的活性位点能自由参与生物反应;亲水性基质层与材料表面连结紧密，避免肝素分子从表面脱落。

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1.3 Bioline Coating 涂层( Jostra/Bentley Inc.)

主要成分为高分子量肝素Liquemin(Hoffman La-Roche)和固化多肽分子(Safeline涂层)结合方式为共价键和离子键结合。 Bioline 涂层将固化多肽分子均匀覆在材料表面，支持肝素分子发挥生理效应，并作为肝素分子与材料表面相连的“桥梁”;肝素和多肽之间同时存在共价键和离子键，既保证了肝素分子的连接稳定性又保护了肝素分子的活性基序;固化多肽创造出连续性表面接近天然内皮表面。

1.4 Corline涂层(CHS)(Corline Systems AB)

主要成分为大分子肝素共轭体和一种特殊的连接分子，结合方式为共价键结合。 Corline 涂层中的大分子肝素共轭体是由70个肝素分子连结而成的一条输送链，含有大量的阴离子基团，能与任何阳离子材料表面紧密结合;线性的聚胺分子为肝素共轭体的稀释液，保证了肝素共轭体与材料表面的平整结合，使得多数肝素分子链朝向血液界面，在血液中自由发挥抗凝效应。

1.5 Trilium Bio-passive Surface涂层(TBS)(Avecor Inc.)

主要成分为肝素分子，硫酸盐/磺酸盐基团聚氧化乙烯(polyethylene oxide，PEO)和亲水性基质层，结合方式为共价键结合。 TBS涂层中肝素分子的活性结合位点能自由参与生物反应;硫酸盐/磺酸盐基团与功能层合为一体，类似带负电的血管内皮系统;PEO链具有极强的亲水性，能在血液与材料表面之间建立起一层绝缘水层，阻止细胞和蛋白质附着;亲水性基质层与材料结合紧密，避免涂层脱落。

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2 非肝素涂层技术
2.1 X CoatingTM(Terumo Inc.)

又称PMEA涂层 主要成分为聚2-甲氧基丙烯酸(PMEA) ，PMEA是无肝素成分的生物相容性聚合物涂层。其同时具有亲水性和疏水性的双重特性，因而既能结合各种材料形成新的表面，又能减少蛋白质变性及血小板黏附;PMEA与材料的接触面呈疏水性，与血液的接触面呈亲水性，血液中的水分子在涂层的亲水界面中聚集，形成结晶结合水层，从而抑制血液成分的激活。

2.2 Mimesys涂层(.I.O SORIN Inc.)
主要成分为磷酸胆碱(PC)，甲基丙烯酸，月桂基链。

Mimesys 涂层的设计灵感来自Zwaal等人[6]的发现，即红细胞膜的双层脂质呈极性分布，外层脂质呈电中性，含有磷酸胆碱，具有抗凝特性。Chapman等人首次成功将甲基丙烯酸-磷酸胆碱/月桂基-甲基丙烯酸共聚物与合成材料结合，模拟了细胞膜外层，阻止了蛋白质黏附以及黏附的蛋白质(主要是白蛋白)不发生变性。

2.3 SMARxT涂层(Cobe Inc.)
苏州医疗器械展Medtec China 2022了解到主要成分为硅/己内酰胺共聚物。 SMARxT 涂层的作用原理可能与改变蛋白质的结合位点有关。纤维蛋白原含六个血小板激活位点[6-8]，纤维蛋白原接触疏水性材料后，其中三个位点与材料表面结合，其余位点表达并激活血小板;纤维蛋白原接触改良的亲水性材料后，黏附减少，但较弱的激活位点与材料表面结合，较强的激活位点表达，更强烈地激活了血小板。SMARxT涂层结构为亲水域和疏水域相嵌合的微域结构，可与纤维蛋白原的所有激活位点结合，从而避免血小板及蛋白质的活化。

2.4 Safeline涂层(Jostra/Bentley Inc.)
主要成分为固化白蛋白，通过范德华力与材料表面结合。 Safeline 涂层具有生物惰性，范德华力结合使涂层表面光滑平整，并呈亲水性，抑制了血浆蛋白质黏附，阻止血液级联反应进行。

2.5 Softline涂层(Jostra/Bentley Inc)
Softline 涂层是将Safeline和Bioline两项技术相结合的一种新型生物惰性涂层，能有效降低材料与血液接触时的表面张力，减少细胞黏附和活化。

在初级涂层方法中，AMP本身在大多数情况下通过连接金属结合序列进行修饰，或者在较少的情况下，通过偶联其他小化合物甚至全蛋白质进行修饰。通常，在AMP和结合部分之间形成直接共价键，然后将共轭物非共价吸附在表面上。一方面，该策略提供了易于实施的涂层步骤，而另一方面，应事先研究金属结合序列对AMP活性的影响，以排除任何不利影响。该方法的其他一些缺点包括生物环境中的稳定性较低，可能导致有害的副作用。此外，目前还不清楚有多少分子将被吸附到表面上并执行抗菌作用。但是，为了快速了解新发现的 AMP 的整体活动，这种初级涂层可能是一种通用且易于执行的策略。

与此相比，二级涂层工艺靠利用另一个化学连接层实现，该层首先沉积在基质上并充当肽的锚定，肽通常共价键附着在这些连接面上。该策略允许以定向方式结合肽，并且通常支持自定义的结构，这对于AMP执行其抗菌活性非常重要。在这种情况下，肽必须用与表面共价键结合的基团进行修饰。复杂性在于使固体表面功能化的第一步耦合模式建立，从而实现有效的生物功能化。

最后，三级涂布是另一种新思路，抗菌肽被置入到基质或凝胶中，再耦合到固体表面上，随着时间的推移，它们被释放到周围组织中以发挥其功能。尽管在某种程度上在制备过程中更加费力和复杂，但肽处于可控的状态，这种工艺将随着时间的推移而脱颖而出。因此，可以监测生物效应，并且可以避免周围组织中AMP的临界（过高）浓度。与此表面涂层类似的工艺是最近提出的其他不使用金属表面材料的技术，其中肽直接在涂层材料中实现，例如壳聚糖凝胶，水凝胶或其他聚合物粘合剂材料。

文章来源： 开发的那些事儿、泽赫技研