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虽然最初的细胞信号策略侧重于阻止生物膜的形成 ， 但最近发现了启动生物膜分散的信号 。 一氧化二氮是一种这样的信号 ， 在高浓度时是有毒的 ， 但在低浓度时会作为细菌扩散信号 。 因此 ， 从设计的角度来看 ， 控制防污剂的释放是确保在表面保持适当浓度以达到预期效果的重要考虑因素 。 另一个考虑防污的潜在分散信号是脂肪酸信号 ， 据报道它具有非常广泛的细菌活性 ， 其分散作用在很宽的浓度范围内有效 。
这种信号是防污的良好候选者 ， 因为它无毒、作用广泛且不需要精确的释放控制来发挥功效 。 虽然寻找“普遍的”生物膜预防或扩散信号很有吸引力 ， 但这种信号的存在可能难以捉摸 。 首先 ， 从进化的角度来看 ， 多种多样的物种似乎不太可能如此轻易地将其生物膜发展的控制权交给潜在的竞争物种 。 其次 ， 虽然可以合理地预期动物或植物可能已经产生了针对给定环境中的污染者的此类信号 ， 但可能不一定期望此类信号对其他环境中的生物体有效 。
【控制防污剂的释放，是确保在表面保持适当浓度以达到预期效果的重要因素】
海洋生物进化出的抵抗附生的策略依赖于四种主要机制 ， 这些机制可以被广泛地分类为采用化学、物理、机械或行为效应 。 后两者不在涂层技术的范围内 ， 目前的仿生方法旨在模拟生物体表现出的物理和化学防污效应 。 大多数仿生涂层的工作都发生在生物医学领域 ， 目的是提高人造基底与生物组织的相容性 ， 例如 ， 通过用羟基磷灰石
然而 ， 在某些生物医学设备中 ， 需要防污、抗菌膜、表面 。 用于生物医学的仿生防污膜是通过在合成聚合物膜的表面上产生磷脂基团来生产的 。 还创造了源自天然氨基酸的超低污染肽表面 。 然而 ， 很少有用于海洋防污的仿生涂层的例子被描述 。 将生化效应与合成聚合物成膜剂相结合的一种机制是在涂料中使用酶 。 最近的一个例子是一种防污涂层 ， 它使用酶产生过氧化氢爆发 ， 模仿海洋藻类利用的一种防御机制 。
然而 ， 由于需要在涂层中加入消耗性淀粉底物 ， 导致在寒冷海洋中的最长有效寿命仅为67天 。 仿生防污涂层可能不仅仅来自于对外部环境的观察 。 科学家报告通过探索将小抗菌肽掺入表面来借鉴人类先天免疫系统的各个方面 。 同样 ， 黏膜免疫的某些方面对于防止细菌粘附在人类上皮细胞上很重要 ， 可能会被用于大型工程系统 。 高速航行且周转速度快的渡轮等高活动船舶的运营商经常使用FRC 。
FRC是超光滑、疏水的聚或含氟聚合物表面 ， 具有低摩擦和低表面能 。 科学家研究了生物粘附与表面能的关系 ， 证明生物粘附的最小表面能约为23mNm-2 。 这种疏水性降低了任何大于细菌的污垢生物粘附在容器上的能力 ， 并且当船在运动时 ， 表面的剪切应力可以很容易地去除任何弱结合的污垢 。 亲水涂层在防污设计中也很重要 。 聚乙二醇(PEG)官能化聚合物往往是亲水性的 ， 具有高度的水合度 。
线性排列和超支化的聚乙二醇侧链在减少硅藻粘附和削弱蛋白质吸附方面都有效 。 最近开发了有效的新涂层 ， 将疏水性的低表面能效应和亲水性的抗蛋白质吸附特性与相邻的异质区域相结合在纳米级上产生 。 许多这些涂层已经以新颖的仿生方式进行了改造 。 例如 ， 斯塔茨等人描述了与亲水性聚乙二醇片段结合的贻贝粘附蛋白的模拟物 。
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