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聚甲基丙烯酸羟乙酯(pHEMA)是一种常见的生物医用高分子材料,它具有良好的生物相容性,优秀的物理性能和低毒性,常被用于制备角膜接触镜,但是眼泪中的蛋白质和脂质能够轻易地堆积在聚甲基丙烯酸羟乙酯(pHEMA)水凝胶的表面,在临床上可能引发细菌感染等并发症,所以提高聚甲基丙烯酸羟乙酯(pHEMA)膜表面的亲水性和抗黏附性能,对拓展该材料在生物医学领域的应用至关重要。本论文通过蓝光诱导光电子转移-可逆加成断裂链转移自由基聚合的方法,制备了聚(甲基丙烯酸羟乙酯-co-甲基丙烯酸缩水甘油酯)共聚膜(p(HEMA-co-GMA))。该膜的表面富含活性环氧基团,可以作为接枝的反应活性位点,两性离子(甘油磷酰胆碱(GPC)、磺酸基甜菜碱(NS)和天然氨基酸)被接枝到材料表面,期望在保留聚甲基丙烯酸羟乙酯优秀的物理性能的同时,改善膜的抗生物吸附性能。具体的研究内容如下:1.p(HEMA-co-GMA)膜的制备及性能测试以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为共聚的单体,以(4-氰基戊酸)-4-二硫代苯甲酸(CPADB)为链转移剂,曙红Y(EY)为光催化剂,采用蓝光诱导光电子转移-可逆加成断裂链转移自由基聚合(PET-RAFT)制备p(HEMA-co-GMA)膜,探讨了GMA占单体总质量的百分比、链转移剂CPADB的浓度和光照时间等因素的影响。含水率、接触角和力学性能的测试结果表明GMA占单体质量的比例对膜的物理性能影响最大,选取GMA占单体总质量百分比为3%、6%、9%、12%和15%的共聚膜进行后期修饰,光照时间控制在30 h,CPADB的浓度为7.05 mmol/L。2.甘油磷酰胆碱(GPC)修饰p(HEMA-co-GMA)膜及性能测试以p(HEMA-co-GMA)膜为基础材料,将GPC通过环氧碱性开环与羟基反应接枝到膜表面,以提高p(HEMA-co-GMA)膜材料的抗蛋白吸附和抗细胞黏附性能。接枝后的p(HEMA-co-GMA)膜亲水性提高,含水率均在60%以上,接触角由71.7°降低至28.38°。膜的抗蛋白吸附能力提高,修饰后蛋白吸附量由空白膜的0.1106μg·mm-2降低至0.06129μg·mm-2,降低了44.60%;体外细胞毒性的测试结果表明该材料无细胞毒性,而且具有良好的抗细胞黏附的效果。3.磺酸基甜菜碱修饰p(HEMA-co-GMA)膜及性能测试将3-二甲氨基丙胺和1,3-丙磺酸内酯按照1:1.1的摩尔比例(v/v:1.3:1)在无水乙醇中制备带有伯氨基的磺酸基甜菜碱NS。随后在碱性条件下,通过环氧开环与磺酸基甜菜碱的伯氨基反应,在膜的表面接枝磺酸基甜菜碱两性离子,提升p(HEMA-co-GMA)膜的抗生物吸附性能。接枝两性离子后p(HEMA-co-GMA)膜含水率均在62%以上,接触角由空白膜的71.7°降低至27.9°;接枝后膜的热学性能略微下降,分解温度提前至220℃;接枝两性离子明显提高了膜的抗蛋白吸附能力,蛋白吸附量由空白膜的0.1106μg·mm-2降低至0.06551μg·mm-2,降低40.78%;体外细胞毒性测试的结果显示该材料可以被认定为无细胞毒性,而且膜的表面可以有效抵抗细胞黏附。4.氨基酸修饰p(HEMA-co-GMA)膜及性能测试在碱性条件下,通过环氧环与伯氨基之间的开环反应将4种天然氨基酸(甘氨酸,丝氨酸,谷氨酸和天冬氨酸)成功接枝到p(HEMA-co-GMA)膜上。接枝两性离子后p(HEMA-co-GMA)膜含水率均在61%以上,经过天然氨基酸修饰后,接触角由空白膜的71.7°分别降至31.1°、29.9°、31.4°和32.8°;接枝后热学性能略微下降,分解温度提前至310℃左右;经过天然氨基酸修饰后,膜的蛋白吸附量由空白膜的0.1106μg·mm-2分别下降至0.06091μg·mm-2、0.05991μg·mm-2、0.06148μg·mm-2、0.06379μg·mm-2,蛋白吸附量依次降低44.94%、45.84%、44.43%、42.34%;体外细胞毒性实验可以认定该材料无细胞毒性,接枝氨基酸之后膜表面具有良好的抗细胞黏附性能。