细菌在表面的定植及后期生物膜的生成是生物医用材料在应用中面临的严峻问题之一,例如假体装置、人工牙龈、隐形眼镜和导管等。其中细菌引发的导管相关感染是医院中最常见的并发症,因此防止细菌在导管表面的定植进而减小相关的感染是全球医疗领域的重要挑战之一。目前构建抗菌性表面是应对导管相关感染的重要措施,其中采用在导管表面构筑有效抗菌涂层的方法,不仅不会改变生物材料的整体性能,而且简单高效,已被认为是防止细菌在材料表面定植及感染的一种有效策略。聚电解质具有的独特性质使其在新型纳米材料制备、催化剂、药物传递、可控渗透膜和基因治疗等领域有着广泛的应用,其中一个重要的应用是用于构建表面抗菌涂层。目前,基于聚电解质构建的抗菌涂层方式主要存在耗时长、接枝密度低和交叉感染等问题,因此,通过简单高效的方法在导管表面构建抗菌涂层仍具有挑战性。我们注意到当等摩尔聚电解质与带相反电荷的表面活性剂反应,可得到不溶于水但溶于有机溶剂的复合物。因此,我们利用该特点,基于具有抗菌性的聚电解质,合成了一系列不溶于水但溶于有机溶剂的聚电解质-表面活性剂复合物,其在大多数生物医用材料表面都可以简单高效的形成稳定的涂层并表现出较好的抗菌性及生物相容性。(1)基于阳离子聚电解质ε-聚-γ-赖氨酸(PL),通过PL和阴离子表面活性剂1,4-双(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠(AOT)之间的静电相互作用制备了一种不溶于水但可溶于有机溶剂的复合物抗菌剂(PL-AOT),并将其应用于医用导管表面抗菌涂层的构建,该过程简单高效、成本低,对基底材料的种类及形状无依赖性,能应用于各种医疗器械表面的抗菌涂层构建。以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌模型,研究表明,该PL-AOT涂层可以快速杀死几乎100%的细菌,具有广谱杀菌性。经静态和动态条件下对涂层导管的抗菌性能测试,与无涂层的导管相比,有涂层的导管都表现出显着的抗菌活性。此外,通过模拟体内环境实验,证明了该涂层具有较好的抗菌稳定性。在体内实验中,涂层导管对L929鼠成纤维细胞的细胞毒性可忽略不计,涂层导管在小鼠中引起的炎症减少了90%,说明涂层导管良好的生物相容性和很好的抗菌性能。(2)聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)作为一种广谱杀菌剂,其抗菌性优于PL。通过研究聚双胍与不同阴离子化合物所生成复合物的性质,发现复合物的形成及性质是由体系的电荷数量及烷基链长度共同决定的,因此,我们选择了聚六亚甲基双胍盐酸盐-硬脂酸钠(PHMB-SS)体系构建了稳定性更佳的抗菌涂层。PHMB-SS复合物不但具有较好的热稳定性,而且形成的涂层在不同的生理环境条件下也具有良好的稳定性。经定量铺板实验证明,PHMB-SS涂层具有优异的广谱杀菌性。我们同样设计了小鼠体内皮下植入模型,发现该涂层在小鼠体内具有很好的杀菌性。体外及体内实验均未观察到明显的细胞毒性和宿主反应,表明该涂层具有良好的生物相容性。