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聚乙二醇(PEG)具有良好的生物降解性和生物相容性,在生物医学领域已经得到了广泛的临床应用。材料表面刷型PEG结构具有优异的抗污性能,广泛应用于生物材料领域。为了提高聚氨酯胶束表面PEG刷密度,本课题组设计合成了硬段侧链带有PEG的聚氨酯(PEG-g-PU),研究发现PEG-g-PU胶束表面具有致密的刷型PEG结构。另外,分别将PEG引入聚氨酯软段(PEG-b-PU)或将MPEG接入聚氨酯端基(PEG-c-PU),自组装成胶束后,发现PEG-b-PU和PEG-c-PU胶束表面并没有刷型PEG结构。基于以上研究结果,本论文利用PEG-g-PU胶束表面致密的刷型PEG结构,并以PEG-b-PU和PEG-c-PU作为对照,将其应用于抗菌/抗污领域。主要完成了以下几个方面的工作:(1)为了解决抗菌性能优异的小尺寸纳米银细胞毒性大的问题,我们制备了一种新型的纳米复合材料,即表面接枝刷型MPEG且负载纳米银的脂肪酶敏感型聚氨酯胶束(PUM-Ag)。在无细菌的条件下,胶束能保持结构的完整,同时纳米银受胶束的固定和刷型MPEG的保护使其具有良好的生物相容性。在细菌条件下,PUM-Ag在细菌脂肪酶作用下降解释放小尺寸纳米银,提高了纳米银的抗菌性能。(2)探究了PEG接枝位置对材料表面电荷翻转的影响、三类胶束(PEG-c-PU、PEG-g-PU和PEG-b-PU)对疏水性药物的封装并在脂肪酶响应下的释放行为及抗菌和抗生物膜活性。结果表明,表面接枝致密PEG刷且带叔胺的PEG-g-PU胶束具有pH诱导的表面电荷翻转特性,而PEG-g-PU和PEG-b-PU胶束没有发现明显的电荷翻转。载药PEG-g-PU胶束较其它两种载药胶束表现出更高效的按需药物释放和抗生物膜活性。此外,还发现在酸性环境下PEG-g-PU胶束在细菌生物膜内可以实现有效渗透和聚集。(3)通过层层自组装技术构建了三种不同的胶束-LBL抗菌涂层。以空白和载药的三种胶束(PEG-c-PU-3、PEG-g-PU-3和PEG-b-PU-3)作为表面改性剂使材料具有抗污和抗菌活性。PEG-g-PU胶束层层自组装多层膜(胶束-LBL)由于表面覆盖了致密的PEG刷,因而具有良好的抗粘附性能。PEG-g-PU胶束的pH诱导的电荷翻转特性有利于胶束脱离材料表面从而带走细菌显现出了“自我清洁”的功能。此外,包载三氯生的PEG-g-PU胶束-LBL多层膜显示了优异的杀菌性能,其在脂肪酶作用下既可以释放封装的药物也可以释放整个胶束。