第一部分 酶和细菌响应性药物释放的有机-无机杂化涂层用于长效抗菌的研究　　实验目的：　　细菌感染是生物材料临床应用失败的一大关键因素。本课题采用层层自组装方法制备得到有机-无机杂化涂层，并以硫酸庆大霉素（Gentamicin sulfate，GS）为模型药物。基于细菌感染微环境的变化，本实验构建了具有酶和细菌响应性药物释放的高效药物传递体系，实现长效抗菌的作用。　　实验方法：　　以蒙脱土（Montmorillonite，MMT）、聚-L-赖氨酸（Poly-L-lysine , PLL）和GS为原料，采用层层自组装的方法制备得到负载GS的有机-无机杂化涂层(MMT-PLL/GS)n。采用椭圆偏振光谱仪和扫描电子显微镜（SEM）进行涂层厚度和表面形貌表征。抑菌环实验和SEM用来评估在不同介质中杂化涂层中药物释放规律。细菌死活染色、抑菌环实验和摇瓶培养法用于杂化涂层体外抗菌性能测试。通过建立动物皮下感染模型进行杂化涂层体内抗菌性能评估。通过表征细胞存活率和细胞形态对细胞毒性进行评价。　　实验结果:　　对比分析发现膜层厚度增长受到组装溶液pH的影响。SEM结果显示负载GS 后涂层表面粗糙程度有所增加。药物体外释放结果显示糜蛋白酶（Chymotrypsin，CMS）和细菌感染能够促进膜层降解和药物释放。体内外抗菌实验证实了载药有机-无机杂化涂层的高效、长效抗菌作用。细胞实验结果显示(MMT-PLL/GS)n杂化涂层对小鼠成纤维细胞（L929）具有较低毒性。　　实验结论:　　本研究制备合成了具有CMS和细菌响应性药物释放的有机-无机杂化涂层，该载药涂层能够高效抗菌并具有良好的细胞相容性。本研究通过构建感染微环境响应性药物释放的药物传递体系，为生物材料表面改性提供了新方法。　　第二部分 pH响应性疏水性抗菌剂释放的多层膜涂层构建及抗菌性能研究　　实验目的:　　细菌粘附、增殖会导致生物膜形成，使得抗生素难以进入生物膜。基于细菌感染后微环境酸化的生物学特性，我们通过层层自组装的方法制备出pH响应性药物释放的多层膜涂层，使得疏水性药物三氯生 （Triclosan，TCA）能够在感染部位释放、高浓度聚集，从而提高药物治疗效果。　　实验方法:　　我们采用溶剂分散法制备三氯生/甲氧基聚乙二醇-聚(ε-己内酯)-壳聚糖胶束（ TCA/MPEG-PCL-CS ） ，并通过层层自组装的方式将胶束和聚丙烯酸（Poly(acrylic acid)，PAA）制备成多层膜涂层((TCA/MPEG-PCL-CS)/PAA)n。我们采用透射电子显微镜（TEM）和粒度分析仪考察胶束的粒径分布、Zeta电位和形貌。SEM和椭圆偏振光谱用来表征涂层表面形貌和厚度。使用紫外分光光度计考察涂层体外药物释放规律。抑菌环实验、细菌死活双染实验和摇瓶培养法用于评价载药涂层的体外抗菌性能。涂层的体内抗菌活性采用兔皮下感染模型进行评价。细胞CCK-8实验和细胞荧光素二乙酸（Fluorescein diacetate ，FDA）染色实验被用于细胞毒性评价。　　实验结果:　　TEM图和粒度分析结果显示胶束粒径分布均匀。体外药物释放实验结果表明组装为多层膜涂层能够有效延缓涂层中药物释放，细菌存在和pH变化能够加快药物释放。体内外抗菌实验表明该多层膜涂层具有高效杀菌作用。细胞实验结果表明该多层膜涂层对人晶状体上皮细胞（Human Lens Epithelial Cells，HLECs）无明显细胞毒性。　　实验结论:　　我们制备得到的多层膜涂层能够有效的将载药胶束负载其中，从而延缓药物释放。细菌和pH能够刺激涂层释放TCA并且该多层膜涂层还具有高效、持续杀菌作用。