抗蛋白质非特异性吸附材料可以有效减少材料表面的蛋白质吸附从而提高材料的生物相容性。传统的聚乙二醇(PEG)材料在复杂的生物环境中,其长效性和稳定性非常有限,已有研究发现PEG分子能够激活部分人体的免疫,PEG修饰的蛋白质药物活性急剧下降。而两性离子材料如聚甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(pMPC).聚磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯(pSBMA)和聚羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯(pCBMA)越来越多地被证实比PEG有更加长效的生物相容性。因此研究PEG以及两性离子材料抗蛋白质非特异性吸附的机理不仅有助于更加了解材料抗蛋白质吸附的机制,优先选择合适的抗蛋白质非特异性材料,更有助于设计并发现更优秀的抗蛋白质非特异性吸附材料。本论文围绕抗蛋白质非特异性吸附材料的内在机理和特性,首先创建了低场核磁方法学考察PEG和具有代表性的两性离子聚合物pSBMA不同的水合能力,以及大分子PEG与蛋白质的作用情况；进一步探索溶液状态下长短链PEG以及pSBMA对比PEG和蛋白质不同的作用特性；最后设计蛋白质在水凝胶中的扩散直接体现PEG和SBMA与蛋白质不同的作用力。主要内容和结论包括以下六个部分：1、利用低场核磁采集不同浓度的PEG水溶液CPMG序列反演得到T2横向弛豫时间,定量计算PEG紧密结合的水分子量,结果表明一个EG单元结合一个水分子,并得到DSC方法验证,同时跟踪聚合物的溶解过程中自身链段的物理行为。2、利用低场核磁T2反演技术定量研究pSBMA和PEG不同的水合能力以及材料周围水分子的状态。证明pSBMA每个单元比PEG结合更多的水(SB-8个,EG-1个),同时pSBMA的水合层水分子排列比PEG更加紧密,而饱和水层形成后pSBMA周围的水分子比PEG周围的水分子更自由。3、利用低场核磁T2反演技术定量研究不同分子量的PEG与蛋白质的相互作用,发现PEG与蛋白质在溶液中存在较强的相互作用,且该相互作用和PEG分子量以及蛋白质类型相关,并定量计算PEG与蛋白质的结合常数在104到105M-1。4、通过荧光、高场核磁共振、原子力显微镜进一步研究不同分子量PEG与蛋白质相互作用的方式及对结合区域的影响。验证了PEG和蛋白质的相互作用与分子量密切相关,小分子量PEG (400Da)由于较高的亲水性和较短的分子链,无法与蛋白质形成多点接触,从而急剧降低了和蛋白质分子的相互作用力。5、通过荧光、高场核磁共振、原子力显微镜对比研究大分子量的pSBMA和PEG与蛋白质分子不同的相互作用。证明pSBMA和蛋白质的相互作用不明显,而PEG和蛋白质之间的疏水相互作用有可能导致蛋白质分子结构的变化。6、研究荧光标记蛋白质在PEG和SBMA不同配比的水凝胶中的扩散行为,发现蛋白质分子在PEG水凝胶中扩散的速度明显低于在SBMA水凝胶中的扩散速度,进一步证明了PEG和蛋白质存在较大的相互作用,而SBMA与蛋白质几乎没有相互作用。