疝是人体组织或器官部分离开正常解剖位置,从先天或后天形成的缺损、薄弱部位或人体组织间隙进入另一部位的一种疾病。如今,疝修补术是世界上最常见的普通外科手术之一,在美国每年有数百万人受此影响。自从1950年代第一例使用补片材料来修补疝缺损以来,已经出现了许多种补片,大量报道已显示使用补片确实改善了手术结果。然而,慢性疼痛、感染、瘘管、力学支撑失效、疝复发等并发症在手术后仍然很常见,导致这些并发症的主要原因之一是修补材料与宿主组织之间的机械性能不匹配。因此,迫切需要开发能够模拟宿主组织力学性能的新材料。另一方面,因多数感染主要由细菌引起,针对术后并发症感染,需开发出具有抗菌功能的补片。根据疝修补对补片性能的要求,本课题设计制备了几种经编大孔径聚丙烯（polypropylene,PP）补片,研究了织物参数与补片物理力学性能之间的关系。为了提高聚丙烯补片的生物相容性,将聚己内酯（poly-caprolactone,PCL）通过静电纺丝方法覆于新设计的聚丙烯补片上,形成一层有图案的纳米纤维膜。另一方面,为了制备出具有抗菌性能的补片,根据目前的研究文献中抗菌多肽的作用机理,设计合成了四种富含精氨酸残基的阳离子多肽。评价了它们对四种微生物（大肠杆菌、白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌）的抗菌活性和对人皮肤成纤维细胞的细胞毒性。对抗菌多肽的结构-活性间的关系也进行了探讨。针对疝修补术后感染问题,以抗菌多肽为基础,制备了两种抗菌复合材料,并对复合补片的表面形貌、傅立叶变换红外光谱、体外释放性能、力学性能、体外抗菌特性和对人初生真皮成纤维细胞的细胞毒性进行了评价。具体结果如下:（1）为了优化疝补片的性能,制备了两大类型大孔径经编补片:不同网孔形状结构规整类和结构不规整异型网孔类。综合讨论了补片纺织结构参数（如线圈类型、导纱梳栉数目等）与其性能间的关系。研究结果表明:所有制备的补片孔径为大孔（1～2mm）至超大孔型（>2mm）,除个别补片撕裂性能略低,其他补片的机械性能可满足疝修补的基本要求;在组织结构上趋于均匀的结构,其各向异性程度也较小;衬纬的添加增加了补片的顶破性能、缝合线抗拉脱性能;利用皮尔逊相关性测试发现补片的厚度、面密度和孔隙率对补片的顶破性能、纵向的拉伸性能和缝合线抗拉脱力有强相关或中等程度相关性;在织物结构中开口线圈和闭口线圈的比例对补片机械性能产生影响,如有闭口线圈的结构比全部为开口线圈组成的结构更稳定,机械性能更优异;补片的工艺正反面、经纬向具有不同的性能,如工艺反面的抗弯刚度大于工艺正面,而本课题制备的补片经纬向的机械性能各向异性比约为1.25～2.29,与文献中报导的人体腹壁复合层各向异性比例比较接近。鉴于这些结论,新制备的大孔补片有应用于疝修补的潜力。因此,可以通过设计具有适当纺织结构的补片来满足特定患者和特定修补位置的需求。（2）为了更好的预测补片在人体内和细胞的作用,研究了细胞和材料间的相互影响,通过以结构不规整异型网孔类经编补片作为静电纺的接收器,制备了两种图案的纳米膜并研究其性能。实验结果表明纳米纤维膜的形态图案受聚丙烯补片结构的影响。在单个纳米纤维膜的不同区域观察到不同的纳米纤维形态（直线取向排列、直线随机排列或螺旋随机形态等）和不同的纤维直径（50～70nm超细纳米纤维或330～700nm的纤维）。与纯聚丙烯补片相比,静电纺丝纳米纤维的加入增强了细胞粘附和细胞增殖。细胞肌动蛋白丝沿着纳米纤维伸展,并在第7天形成了与图案化纳米膜完全相同的形态。此外,在细且排列整齐的纳米纤维上的细胞比螺旋随机排列纤维上的细胞具有更高的伸长率和更好的取向性,这表明细胞形态可以通过改变相应支架的形态来改变。对于图案化纳米膜的制备研究有助于研究者进一步了解疝修补材料的生物学性能及其结构间的关系,以及细胞与不同材料的生物相互作用,从而开发出性能理想的新型生物医用支架。（3）基于抗菌多肽的广谱性及对耐药菌的显著效应,根据抗菌多肽的抗菌机理,采用固相合成法设计制备了四种多肽。其中PEP-1、PEP-2和PEP-4在一定浓度下均能抑制和杀灭四种微生物（包括革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌以及真菌）,表明这三种多肽具有广谱抗菌性。而PEP-3对大肠杆菌的抑制活性较低,对其他微生物无效果。富含精氨酸残基的PEP-1对革兰氏阴性菌更有效。序列中含有色氨酸和赖氨酸残基的PEP-4与PEP-3相比,抗菌活性增强,且对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的最小杀菌浓度（minimal bactericidal concentration,MBC）最低。在螺旋轮中阳离子残基的数量和位置影响抑菌活性。而脯氨酸与精氨酸、色氨酸与精氨酸、赖氨酸残基的相互作用能增强抗菌活性。在成纤维细胞毒性试验中,PEP-1、PEP-2和PEP-4在各自最高的1倍的MBC时表现出无毒或较低的毒性,与阴性对照组无显著差异。对于抗菌多肽的研究进一步了解了抗菌多肽的构效关系,为新型抗菌多肽的设计和优化提供了参考建议。（4）基于直接混合电纺方法制备的抗菌复合补片AMP-PCL,是将抗菌多肽PEP-1与PCL混合,电纺成纳米膜,与聚丙烯补片复合而成。结果表明,PEP-1成功地负载入纤维中,并能从纳米纤维中扩散,从而抑制细菌（大肠杆菌）的生长。然而,经修饰的补片对金黄色葡萄球菌无抑制作用。机械测试结果表明,AMP-PCL的力学性能与两种市售医用补片的力学性能无明显差异。体外细胞毒性测试实验证明,AMP-PCL的浸提液对人皮肤成纤维细胞无毒性,说明该制备具有抗菌活性的补片的方法是可行的,为抗菌外科补片的发展提供了新的策略。（5）基于交联作用制备的抗菌复合补片,是通过将结冷胶、PEP-1、PCL和聚丙烯补片复合,制备了四种具有不同多肽含量的复合补片（CM-1、CM-3、CM-5和CM-10）。傅里叶变换红外光谱结果表明,多肽成功地负载于复合补片上。体外缓释特点表明该制备方法延长了多肽在磷酸盐缓冲液中的体外释放时间,在10天内释放的多肽比例低于60%。复合补片的力学性能也在几种市售外科补片的力学性能之间。尤其是与PROLENE Soft的最大拉伸应力、弹性模量在经纬方向上均无显著差异。多肽的负载量在3mg/cm2以上时,复合补片对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均有较好的抑制作用。四种复合补片的浸提液,即使加载量为10mg/cm2（CM-10）时,对人真皮成纤维细胞也都没有表现出毒性。细胞形态和活性与阴性对照组无显著差异。这些结果说明这种制备抗菌材料的新方法简单可行,制备的抗菌复合补片具有应用在抗感染的疝修补术中的潜力。综上所述,本课题主要集中于抗菌多肽复合疝修补材料的制备及性能分析,首先针对疝修补材料与宿主组织之间机械性能不匹配问题研究了聚丙烯补片的纺织结构参数与其机械性能间的构效关系,然后通过静电纺丝方法制备了图案化纳米膜,增加了补片的生物相容性;随后设计合成了无毒广谱的阳离子型抗菌多肽,通过直接混合或交联方法创新性研发了两种新型的具有抗菌功能的复合疝补片,其性能研究结果亦达到了预期目标,为抗菌型疝修补材料的研发和应用提供了良好的发展思路和实际指导意义。