近年来,耐药性细菌的肆虐与蔓延,对抗菌策略提出了前所未有的挑战。含碘抗菌剂因其高效、广谱、廉价等优点,受到医疗卫生领域普遍的认可与青睐,已被广泛应用于感染治疗、医疗消毒、污水净化处理等诸多领域。相比于抗生素,含碘抗菌剂的使用可以有效避免耐药性细菌的产生与传播。然而,碘的稳定性低、效期短、毒性大、刺激性强等缺点,限制了其作为抗菌剂的应用范围。因此,在保留碘原有抗菌活性的基础上,如何提高其稳定性与生物相容性成为了含碘抗菌剂发展的关键方向之一。此外,随着抗菌技术的日益发展,活性碘与功能材料相结合制备的新型功能复合材料成为了未来主要的研究方向。抗菌聚合物功能材料的抗菌效率高、无挥发性、化学稳定性高、易于改性、不能穿透人体皮肤等优点,为含碘抗菌剂的改性提供了更多的可能性。因此,以高分子聚合物为载体对传统含碘抗菌剂加以改进的策略具有巨大的研究价值与应用潜力。本论文以含碘抗菌剂的稳定化、长效化、多功能化、控释化、低毒化为目标,设计合成了一系列基于活性碘的功能高分子复合材料,并从抗菌性能、抗菌机制、稳定性、耐药性、生物相容性、应用拓展以及体内生物学效应控制等方面进行了深入探究。具体内容如下:（1）以提高含碘高分子材料的稳定性为目标,本论文采用自由基聚合法,结合碘化法,将疏水性单体醋酸乙烯酯（VAc）引入到聚维酮碘中,制得了基于活性碘的疏水改性共聚物,P（VAc-NVP）-I。抗菌实验与活性碘的稳定性测试证明了P（VAc-NVP）-I能够在30 min内杀灭10~7 CFU·m L-1的大肠杆菌（E.coli）和金黄色葡萄球菌（S.aureus）,且具有持久、广谱的抗菌性能。与此同时,本实验从细菌膜渗透性、细菌膜完整性、细菌胞内ROS水平等多方面深入探究了P（VAc-NVP）-I的杀菌机理,发现P（VAc-NVP）-I具有破坏细胞膜、提高胞内ROS水平的相互作用等多种抗菌机制。最后,为了探索P（VAc-NVP）-I在实际污染环境中的抗菌活性与稳定性,以P（VAc-NVP）-I为抗菌添加剂,用于颜料抗菌功能改性与污水净化应用研究。（2）以含碘抗菌剂的多功能化为目标,采用自由基聚合法设计合成了含氟超疏水共聚物,P（HFBMA-NVP）-I,并通过喷涂技术与静电纺丝法将其构筑为抗菌与抗污双功能涂层。首先,本研究从体外细胞毒性、炎症反应和体内秀丽隐杆线虫毒性等方面证明了P（HFBMA-NVP）-I良好的生物相容性。经研究发现P（HFBMA-NVP）-I涂层具有高效、广谱抗菌活性,同时表现出良好的抗生物膜能力与防污性能。最后,通过临床模拟环境中的稳定性测试,证明超疏水单体HFBMA的引入有效提高了抗菌聚维酮碘在材料表面的稳定性,赋予了材料表面抗菌抗污功能。（3）为了探究基于活性碘的功能高分子材料形貌与抗菌活性间的关系,本研究制备了一系列不同形貌的吡咯烷酮基含碘共聚物。通过测试共聚物的抗菌性能,发现表面粗糙的纳米球型共聚物P（AN-NVP）-I的抗菌活性高于块状、无规状和表面光滑的纳米球型共聚物。经过系统分析,发现P（AN-NVP）-I独特的形貌不仅可以增加材料与细菌间的亲和力,还能提高聚合物在水中的分散性与稳定性。此外,为了进一步探究吡咯烷酮基含碘共聚物的形貌对杀菌活性的影响,本实验利用静电纺丝法制备了P（AN-NVP）-I纳米纤维,并探究了浮游细菌的杀灭能力与生物膜的消除效率。研究结果发现,纳米纤维杀灭浮游细菌的效率高于纳米颗粒,这可能是由于纳米纤维的网络结构提高了细菌与材料间的有效接触时间;而对于生物膜,纳米颗粒状共聚物的消除效率优于纳米纤维,其原因可能为纳米颗粒状P（AN-NVP）-I更易于渗透至生物膜深处,进而可以有效的杀灭受胞外聚合物基质保护的细菌。（4）以活性碘的控释化为目标,本研究以聚乙烯醇（PVA）与聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）为水凝胶骨架,构建了生物炭（BC）基含碘水凝胶,BCPP。研究发现BC在可见光和近红外光照射下分别具有产生ROS的能力和光热转换性能。随后,通过BC产生的ROS与I-的氧化还原作用实现了活性碘的原位生成;利用BC的光热效应使水凝胶具备了可控释放活性碘的能力。此外,抗菌活性与细胞毒性实验证明该水凝胶在光照条件下对细菌具有100%的杀灭能力,而在同样的条件下对细胞的毒性却低于20%。基于水凝胶高效抗菌活性与较低的细胞毒性,本研究继续探索了BCPP促进伤口愈合效果,实验结果发现该水凝胶能够防止表皮创口感染,且能够促进创口愈合。（5）为了控制活性碘在体内的毒性行为,本研究利用淀粉对碘的胞外干预作用,预防因甲状腺细胞对碘的过量摄取所导致的甲状腺功能紊乱。首先,本论文研究了经与淀粉作用前后碘的体外毒性,结果发现淀粉通过包合作用有效降低碘过量导致的甲状腺上皮细胞相关毒性。紧接着,以斑马鱼为动物模型,通过组织切片分析、甲状腺素（THs）表达量测定与脱碘化物酶（Dio）基因转录测试探究了碘与碘-淀粉的体内生物学行为,结果证明淀粉可以预防过量碘摄取导致的甲状腺功能紊乱。之后,探究了碘在斑马鱼体内的分布情况,结果显示碘在斑马鱼体内主要富集于甲状腺与肾脏部位,而经与淀粉作用后的碘更多地富集至肠道部位,证明淀粉可以通过改变碘的体内摄取与代谢途径调整其生物学行为。此外,研究发现淀粉-碘包合物在温度＜45 oC、α-淀粉酶含量＜20wt%、p H＞4条件下可稳定存在。最后,利用碘-淀粉结构的可控性,又探索了包合物在可控抗菌与细菌检测方面的应用潜力。该策略的提出为预防过量碘摄取引起的甲状腺疾病以及活性碘的可控抗菌研究方面提供了新的思路。