表界面材料在很多领域都有着很重要的应用,是现阶段功能材料领域重要研究课题之一。聚合物分子刷材料是将聚合物接枝到相应的表界面上得到相应功能化的表界面材料,结合各种有序微纳结构构筑手段,例如光刻法、胶体刻蚀法等方法,可以制备具有图案化结构的聚合物分子刷表面。在几十年的发展过程中,制备微米尺寸的聚合物分子刷的方法已经很普遍,但是制备纳米尺度上的分子刷结构或者阵列方法很少并且有很多限制,需要使用复杂的仪器和设备、制备需要巨大的能量消耗以及重复性差等问题。因此,为了高效研究纳米尺寸的聚合物分子刷的形态和性质之间的关系,开发一种简单、高效的可大量制备的纳米尺寸分子刷的技术是具有重要意义的。本文主要工作是研究一种方法来制备出纳米尺寸的分子刷阵列,以及对其相应的生物功能进行研究。在第二章中,我们基于基底上的氨基基团和金纳米粒子之间的相互作用制备出金纳米粒子掩版体系,然后通过等离子体刻蚀的工艺制备出纳米尺寸的氨基点阵,随后我们将氨基接枝上原子转移自由基聚合引发剂,最后通过聚合反应得到纳米尺度上的聚合物分子刷点阵。随后我们对这种方法的普适性进行了研究,得到了不同基底上制备的聚合物分子刷点阵和不同聚合物的分子刷点阵。同时,我们对制备过程中影响参数进行调整,得到不同尺寸和高度的聚合物分子刷。由于在制备过程中掩版的尺寸和密度对得到的聚合物点阵的形貌是有很大影响的,所以使用不同尺寸的金纳米粒子掩版以及通过不同吸附时间制备出密度不同的金纳米粒子掩版我们得到了尺寸变化和密度变化的聚合物分子刷点阵。同时,我们借助光刻的方法制备出了多尺度复合的分子刷阵列。我们在石英基底上成功制备出了蛋白质/聚乙二醇的二元体系,在第三章中,通过将具有功能化侧基的纳米尺寸聚甲基丙烯酸羟乙酯点阵进行生物功能化。我们通过改变表面蛋白质的密度以及尺寸和高度,在培养鼠MC3T3-E1成骨前体细胞时,来调控基底对细胞行为的诱导,并对细胞产生相应形态的因素进行了分析。随后我们通过浸涂的方法,制备出了密度梯度聚合物分子刷点阵。通过梯度材料表面的亲疏细胞基团比例不同,可以在其上观察到基底对细胞的行为的诱导。我们对细胞的梯度黏附情况下做了一系列实验,可以观察到沿梯度方向我们成功发现细胞梯度铺展行为。利用该方法制备纳米生物功能表面,可以实现对基底上结构和化学组分的调控以及多种样品的高效制备,并且为研究更深层次的细胞行为,包括干细胞的分化和癌细胞的增殖或抑制生长方面提供了可能。