细菌吸附在生物医学材料表面如导管或肌体粘膜、人工关节分泌RNA、DNA、纤维蛋白、多糖基质、脂多糖等多糖复合物，彼此粘附并克隆形成生物被膜。生物被膜生成胞外聚合物(EPS)这是微生物在生长过程中的一种自我保护。它能让细菌不仅在恶劣的环境中生存而且还能将其扩散到新的环境中。自然环境中微生物细菌形成的生物被膜广泛存在。各种生物材料表面牙菌斑以及体内粘膜表面在临床上均可形成细菌生物被膜，有很强的免疫逃逸性和耐药性，是临床上引起慢性感染的主要原因之一。由于它能抵抗抗生素具有抗感染作用，因此只能通过去除种植体来控制感染，从而极大的增加了患者的痛苦和治疗费用。这就需要在其表面构建一种抗菌性的膜/涂层/表面，水溶性的抗菌剂与疏水聚合物会存在不相容及分布不均匀的问题。如何利用简单方法，将抗菌性水溶性功能分子与疏水聚合物基质均匀融合，构建抗菌性功能膜/涂层/表面，是一个待解决的技术难题。现有技术利用物理吸附或共价接枝等手段将功能分子固定在疏水聚合物基质表面，存在功能效期短、工艺复杂的缺陷。利用磷酸锆二氧化硅、碳纳米管、石墨烯等无机载体，可以实现功能分子与疏水聚合物基质的均匀融合，但载体自身需预先进行改性处理，制备过程比较复杂。由此本文研究内容将从以下两个方面进行阐述：
　　第一部分：本实验以两亲性生物碳渣微粒为载体，通过共价结合方法接枝壳聚糖，以香草醛、缩水甘油三甲基氯化铵(GTMAC)为改性试剂，采用化学方法对该壳聚糖碳渣微粒进行结构改造。通过化学显色定性实验、Zeta电位测定、热重(TG)分析、紫外分光光度法、傅里叶变换红外光谱法、分散性考察和对抗菌性能测试进行表征。一系列表征手段验证了香草醛和GTMAC的成功接枝，利用溶剂共混法，将ACPs衍生物掺杂在疏水聚合物热塑性聚氨酯弹性体(TPU)基质中，构建了膜复合物。研究发现，ACPs衍生物均能与疏水聚合物一致融合。ACPs衍生物的掺杂不仅有利于疏水聚合物基质极性和力学性质的改善，而且给予其抗菌功能。并证明该功能化碳渣微粒及膜具有良好的抗菌性能。本实验成功制备了O-季铵化香草基壳聚糖碳渣微粒及复合物膜具有良好的两亲性和广谱抗菌性能，在化妆品医药敷料和纺织物等领域具有非常广阔的发展前景。
　　第二部分：以壳聚糖为对象对其进行结构改造，设计合成了一种分散性好、化学性质稳定、低毒性、抗菌谱广的可降解材料。以两亲性生物碳渣微粒为载体，通过共价结合方法接枝壳聚糖，乙二胺四乙酸(EDTA)修饰壳聚糖及螯合Ce4+并对Ce4+进行红外图谱分析及热重(TG)等表征。本实验成功制备了螯合铈离子的乙二胺四乙酸酐壳聚糖碳渣微粒，它能破坏细菌产生的生物被膜。