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本文主要研究内容是:一、运用表面引发ATRP聚合法在不锈钢(SS)表面接枝功能性聚合物,以增强不锈钢材料表面的生物相容性;二、运用表面引发ATRP聚合法在丝素膜(SF)表面接枝功能性聚合物,获得一种可控细胞附着、生长和剥落的丝素生物材料。主要研究内容和结果如下:(1)表面引发ATRP聚合法增强不锈钢表面的生物相容性的研究。首先将抛光的316L不锈钢片(SS)经空气等离子体处理增强其表面亲水性;再与2-(4-氯磺酰苯基)乙基三甲氧基硅烷(CTS)反应,在SS表面引入ATRP引发剂;然后,在接上引发剂的SS表面上进行甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA)的表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)。通过水接触角,X-射线光电子能谱和原子力显微镜对接枝过程进行了跟踪和表征;通过台阶仪考察了SS表面接枝的聚合物层厚度与聚合时间的关系;通过考察PEGMA修饰前后,SS表面对ACD血液的抗凝血性能发现,经PEGMA修饰过的SS表面对ACD血液的抗凝血性能明显增强。(2)表面引发ATRP聚合法调节丝素膜表面与细胞作用行为的研究。通过简单的两步法的过程,先使用甲醛水溶液活化丝素膜表面氨基基团,再与2-溴异丁酰溴与N-羟甲基聚酰胺反应,首次在丝素膜表面引入了以共价键连接的ATRP引发剂。再通过在丝素膜表面进行表面引发ATRP法接枝上功能化的聚合物刷如P(NIPAAm)和P(HEMA)。接枝了P(NIPAAm)或者P(HEMA)的丝素膜还可以继续进行表面引发ATRP,得到P(NIPAAm)-b-P(HEMA)或者P(HEMA)-b-P(NIPAAm)嵌段聚合物修饰的丝素膜。这些丝素膜表面的元素成分,丝素膜对细胞的粘附-剥离性能,和丝素膜修饰后的表面形态通过X-射线光电子能谱,光学显微镜和扫描电镜等进行了分别表征。考察了3T3表皮细胞在功能化丝素膜表面的吸附-剥离状况,在37 oC时[高于P(NIPAAm)的LCST温度32oC],细胞在接枝了P(NIPAAm)的丝素膜[SF-g-P(NIPAAm)]表面附着,扩散,在低于LCST温度时,细胞自动从SF-g-P(NIPAAm)表面剥离,而接枝了P(HEMA)的丝素膜表面则抵制细胞的吸附和成长。接枝了P(NIPAAm)-b-P(HEMA)和P(HEMA)-b-P(NIPAAm)嵌段共聚物的丝素膜表面细胞吸附和剥落的性能分别类似于SF-g-P(HEMA)和SF-g-P(NIPAAm)。