异体材料表面引起血栓形成是限制血液接触器件成功应用的主要问题之一。传统的表面抗血栓改性策略主要基于“阻碍纤维蛋白(初级血栓)形成”这一基本设计思路,然而,大量实践证明,凝血反应的发生是不可避免的,异体材料在血液环境的应用势必会引发血栓的形成。纤溶表面的概念突破了传统抗血栓思路,从“溶解纤维蛋白”的角度设计材料表面。通过在材料表面修饰纤溶系统核心蛋白质纤维蛋白溶酶原(Plg)及其激活剂t-PA的亲和性配体---ε-氨基和羧基自由的赖氨酸(ε-赖氨酸),使材料在接触血液环境时,充分调动人体纤溶系统,促进纤溶酶的产生,从而迅速溶解初步形成但尚未对人体造成危害的血栓。在过去十几年中,研究者们已经充分证实了纤溶表面这一概念的可行性,并发展了多种构建纤溶表面的方法。然而,由于表面修饰ε-赖氨酸的过程十分复杂、反应条件苛刻、且可控性和可重复性差,从而限制了纤溶概念在商品化材料表面的应用。针对上述问题,本论文首先优化了基于表面赖氨酸化的纤溶功能表面的制备方法,旨在简化表面改性步骤,加强改性过程的可控性和可重复性,以期推动纤溶功能材料向实际应用方向的发展。此外,基于纤溶分子t-PA与生理配体之间的亲和作用,实现了t-PA与纳米粒子、聚合物分子以及材料表面的结合,旨在提高t-PA或t-PA修饰的材料在血液环境中的纤溶功效。研究内容如下:为了简化表面修饰ε-赖氨酸的方法,合成了功能性乙烯基ε-赖氨酸单体,并将其与甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)共聚制备了含ε-赖氨酸的共聚物P(HEMA-co-Lys),通过改变单体投料比可以精确调控共聚物组成。该共聚物可以直接浇铸成膜片,其表面赖氨酸密度可以通过改变共聚物的组成来调节,最高可达到63.9 nmol/cm2。该膜片具有良好的抗非特异性纤维蛋白原(Fg)吸附性能,并能够从血浆中选择性结合Plg,且吸附量随表面赖氨酸密度的增大而增加,最高可达到1.8μg/cm2。结合的Plg能够在t-PA的激活作用下有效溶解纤维蛋白,且溶解速度与Plg吸附量正相关。在进一步研究中,将乙烯基ε-赖氨酸单体与HEMA直接一步共聚在双键功能化的聚氨酯(PU)表面,从而获得ε-赖氨酸修饰的表面。通过改变共聚投料比可以调节表面赖氨酸密度,进而调节对Plg的结合能力。上述表面修饰ε-赖氨酸的方法避免了逐步接枝过程中可控性和重复性差的问题,且不涉及赖氨酸ε-氨基的保护和强酸脱保护的剧烈反应条件。由于ε-赖氨酸对t-PA也具有一定的亲和性,因此,制备了具有纤溶活性的赖氨酸化金纳米粒子和t-PA的复合物,以提高t-PA的活性保持能力并延长其血液循环半衰期。合成了ε-赖氨酸修饰的RAFT链转移剂,通过RAFT聚合成功合成了巯基和ε-赖氨酸封端的聚乙烯基吡咯烷酮(SH-PVP-Lys),并将其修饰在金纳米粒子表面。修饰后的纳米粒子具有良好的抗非特异性蛋白质吸附性能,且能够在生理条件下通过亲和作用结合t-PA。复合后的t-PA几乎保持了全部活性和溶栓能力,并能够从一定程度上抵御抑制剂PAI-1的抑制作用,因此在小鼠体内的半衰期比自由t-PA延长了3倍。上述基于亲和作用复合t-PA的方法相比于过去的t-PA负载方法,更有利于保持t-PA在血液环境中的活性。t-PA在应用于血液环境时之所以半衰期短,主要是因为其生理抑制剂PAI-1对其的抑制作用。受这一抑制机制的启发,开发了新型t-PA亲和性配体。选择了一段PAI-1表面参与结合t-PA的多肽序列ARMAPE作为t-PA的亲和性配体,用于t-PA与聚合物分子的结合及在材料表面的固定。首先,制备了多肽封端的聚(甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯)(Pep-POEGMA)并将其与t-PA偶联。该偶联物可以保持t-PA的全部活性,并且由于多肽能够定位在t-PA中属于PAI-1的结合位点,因此有效抵御了PAI-1对t-PA的抑制作用。随后,以POEGMA为间隔臂将多肽ARMAPE修饰到材料表面。该表面对t-PA的负载量高达560 ng/cm2,远大于ε-赖氨酸修饰表面的t-PA吸附量(280ng/cm2)。相比于非特异性固定方法(物理吸附、共价键接),以多肽固定t-PA最有利于活性的保持,且在PAI-1存在时仍能够保持80%的活性。固定t-PA后的表面能够在血浆中有效溶解纤维蛋白凝块。以PAI-1衍生多肽固定t-PA的优势在于:t-PA中属于PAI-1的结合位点被多肽锁定,因而可以更有效阻止PAI-1的进攻,有利于t-PA在接触血液后的活性保持。