仿生超疏水表面具有对抗真菌、细菌、病毒等微生物污染的特性已被广为报道。多数研究者认为,超疏水表面的抗生物污染能力主要来自于禁锢的空气层降低了固-液界面占比,且微生物接触到气-液界面时会被弹走而无法实现有效黏附。然而,部分超疏水表面被证明并不能有效防止微生物在表面的黏附及增殖,甚至在某些情况下会促进附着。因此,为何某些超疏水表面可以表现出高效的抗微生物黏附性能,而其他超疏水表面不能的矛盾性长期以来使研究人员感到困惑。为此,山东第一医科大学蒋如剑副教授联合吉林大学任露泉院士团队赵杰教授在《Materials Today》期刊(IF=24.2)上发表题为“Bioinspired superhydrophobic surfaces, inhibiting or promoting microbial contamination?”的综述文章(https://doi.org/10.1016/j.mattod.2023.06.006),系统解释并阐明超疏水性与微生物黏附之间的关系及超疏水表面抗微生物黏附的作用机理。本文从超疏水表面禁锢的空气层,表面粗糙度、固体表面能三个与超疏水性能相关的因素出发,全面揭示了微生物粘附性和表面超疏水性之间的非直接相关性,阐明了表面粗糙度及微纳米形貌与固体低表面能不仅是构建超疏水表面的因素,同时也对微生物在表面的黏附产生了直接的影响(下图)。本文所得出的观点及结论对于优化超疏水表面的抗微生物黏附性能具有重要意义,在高接触表面、生物材料表面、个人防护设备(PPE)和其他医疗设备等的应用中可以有效实现对微生物在表面的黏附及流行性疾病的接触传播的控制。

【蒋如剑副教授团队介绍】
蒋如剑,山东第一医科大学化学与制药工程学院副教授,2021年博士毕业于吉林大学,师从任露泉院士/赵杰教授。入职后,以第一或通讯作者在Materials Today, ACS Applied Materials & Interfaces, Journal of Colloid and Interface Science, Applied Materials Today, Colloids and Surfaces B-Biointerfaces 等高水平期刊发表论文多篇。作为独立PI在山东第一医科大学医学科技创新中心组建功能仿生医用材料团队(jiangrj_sdfmu.polymer.cn)。团队目前由4名教师,1名博后和多名研究生组成,主要围绕植/介入类医用材料表界面生物性能、纳米递药系统相关医学问题和技术开展研究工作。团队发展需要,诚邀志同道合青年才俊加入。