分子自组装是指原子或分子在固体基底上自发地排列成一维、二维或三维有序空间结构的过程。分子自组装技术是将各自独立、具有一定功能团的无序分子在一定条件下自发地组装成一维、二维或三维的超分子体系,并赋予它们有序性、周期性和均匀性,在分子尺度上设计和制备具有特殊性能的有序功能组合体。SAM(Self-AssembledMonolayer)是通过分子与基体表面以及分子间的化学物理作用,自发构成的一类热力学稳定、排列规则的单层膜,具有均匀一致,高密堆积和低缺陷等特点。通过设计SAM成膜分子的组成和结构,达到精确的化学控制,获得特定功能表面。SAM体系有成膜条件易控、膜取向性好、排列紧密、有序稳定、组装界面功能化等优点,因而在生物技术、医学、化学生物传感、纳米科学、金属缓蚀、材料科学等领域有广泛的应用和前景。本论文的主要工作有以下几个方面:(1)在盖玻片表面通过两步反应构建了亲水的磷酰胆碱自组装单分子薄膜:首先在预处理过的玻璃表面接枝1,6-己二异氰酸酯;然后通过异氰酸根与羟基的反应,将2-羟基-2-乙基磷酰胆碱接枝在玻璃片表面。动态接触角和X-射线光电子能谱分析结果显示,第一步改性后玻璃表面前进角由26°增大到73°,后退角保持在12°左右,滞后角由14°变为61°。;第二步改性后,玻璃表面前进角由73°增大到95°,后退角由12°减小为5°,滞后角由61°增大到90°,第二步改性后表面磷元素含量为3.016%。动态接触角和X-射线光电子能谱分析结果证实这两步改性反应均获得成功。(2)在盖玻片表面通过三步反应构建了十八烷基二甲基氯硅烷和2-羟基-2-乙基磷酰胆碱自组装混合单分子薄膜。第一步,预处理的玻璃表面接枝十八烷基二甲基氯硅烷;第二步,在第一步改性的玻璃表面接枝1,6-己二异氰酸酯;第三步,在第二步改性的玻璃表面通过异氰酸根与羟基的反应,将2-羟基-2-乙基磷酰胆碱接枝在玻璃表面。动态接触角测试结果表明盖玻片表面的三步改性过程成功实现。X-射线光电子能谱(XPS)分析结果表明十八烷基和磷酰胆碱基团成功接枝在玻璃表面,根据XPS测试数据计算得改性表面十八烷基与磷酰胆碱基团的接枝比例为1.5:1。血小板黏附实验表明血小板在十八烷基改性的盖玻片表面产生了激活、凝聚。与此相比,接枝了十八烷基的玻璃表面进一步接枝磷酰胆碱后,表面黏附的血小板保持了2-4μm的原始尺寸大小,表明血小板尚未激活和凝聚。此对比结果说明疏水表面的血液相容性可以通过表面接枝强亲水的磷酰胆碱基团来提高。蛋白质黏附实验表明牛血清白蛋白(BSA)在十八烷基改性玻璃表面的吸附量为0.67μg/cm~2,在十八烷基和磷酰胆碱基团改性的玻璃表面的吸附量降低为0.21μg/cm~2。经磷酰胆碱基团接枝改性后,BSA的吸附量减少了70%。牛血浆纤维蛋白原(Fg)在十八烷基改性玻璃表面的吸附量为1.43μg/cm~2,在十八烷基和磷酰胆碱基团改性的玻璃表面的吸附量降低为0.71μg/cm~2。十八烷基改性的玻璃表面进一步接枝磷酰胆碱基团后,对Fg的吸附量减少了50%。此结果说明,疏水表面对蛋白质的非选择性吸附问题可以通过表面接枝强亲水的磷酰胆碱基团来减少。蛋白质吸附实验表明,烷基、羟基、磷酰胆碱基团对BSA和Fg吸附的抑制作用是依次增强的。血小板黏附和蛋白质吸附实验结果表明,磷酰胆碱基团改性表面具有显著的抗凝血性能。(3)通过四步反应在色谱硅胶表面构建了亲/疏水性可调控的十八烷基二甲基氯硅烷和2-羟基-2-乙基磷酰胆碱自组装混合单分子薄膜:第一步,在预处理的色谱硅胶表面接枝十八烷基二甲基氯硅烷;第二步,在第一步改性的硅胶表面接枝3-氨基丙基三乙氧基硅烷;第三步,在第二步改性的硅胶表面接枝1,6-己二异氰酸酯;第四步,在第三步改性的硅胶表面通过异氰酸根与羟基的反应,将2-羟基-2-乙基磷酰胆碱接枝在硅胶表面。制备了三种具有不同亲/疏水性的改性硅胶;初步研究了这种新型亲/疏水性可调控的混合自组装单分子膜修饰的色谱硅胶作为分离介质在蛋白质分离领域应用的可能性。