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在生物医学和工程应用方面,细菌黏附于材料表面以及随后形成的细菌生物膜是非常严重的问题,很可能造成植入物的失败或患者感染。材料抗菌改性是解决上述问题的有效手段。目前,研究者大多采用添加一些传统的抗菌剂来实现材料抗菌,例如,金属及其盐,抗生素,季铵盐化合物,聚六亚甲基双胍,三氯生,卤胺化合物等。然而,这些传统的抗菌方法存在一定的弊端。首先,可浸出的杀菌剂,如抗生素和重金属,被掺入到聚合物表面涂层并随时间的推移逐渐释放,长期使用增加了微生物对抗菌剂的耐受性,产生耐药菌。其次,次致死剂量的抗生素有加剧生物膜形成的作用。另外,其它共价接枝抗菌剂的聚合物涂层,如季铵盐化合物,不能满足环境友好的要求;更严重的是,生物大分子和死亡微生物在聚合物涂层表面的积聚会阻止抗菌功能团发挥其作用。因此,为了避免上述缺陷,我们需要寻找一种新型的抗菌材料或抗菌改性方法。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种被广泛使用的生物材料。同样,它也面临着细菌黏附及后续的生物膜形成而导致的植入手术失败等挑战。这里,我们基于一种有效的立体化学策略,使用环境友好型的龙脑分子改性聚甲基丙烯酸甲酯,得到抗菌共聚物P(MMA-co-BA)s。通过自由基聚合的方法,按照不同的摩尔比将甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸龙脑酯(BA)共聚。通过NMR,GPC和EA等多种方法,证明共聚物合成成功。大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和枯草芽孢杆菌(革兰氏阳性菌)被选作受试菌,使用越狱、活死细菌染色、MTT等多种方法测试材料的抗菌性能。同时,我们把材料植入到小鼠皮下,在固定的时间点取出材料,制备组织切片,HE染色观察其生物相容性。主要研究成果如下:1.成功合成五种不同比例的P(MMA-co-BA)s高分子共聚物;2.NMR、GPC等手段表征P(MMA-co-BA)s共聚物合成成功;3.P(MMA-co-BA)s具有广谱的抗菌性能,对大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和枯草芽孢杆菌(革兰氏阳性菌)表现出较强的抗性。4.BA单元的掺入量与抗菌性能成正比例关系;掺入量为25%时,共聚物能够减少99%的大肠杆菌黏附。5.共聚物具有非常好的生物相容性。同时,我们用丙烯酸龙脑酯改性两性离子聚合物,得到P(BA-zDMAEA)s新型高分子共聚物。用登陆模型评价改性后的材料对霉菌的抗性。主要研究成果如下:1.P(BA-zDMAEA)s共聚物具有很好的抑制真菌黏附的效果。其中,4:1的共聚物能够有效的抑制真菌的黏附,抑制效果长达30天以上;2.1:4共聚物以球状结构存在,这种特殊的组装结构,具有成为载药体系的潜在价值。