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钛合金因具有高比强度、低密度、优异生物相容性以及与天然骨组织相匹配的弹性模量等诸多优点而被作为人工关节、牙种植体等硬组织替代或修复材料广泛使用。然而,其固有的生物惰性以及缺乏抗炎症、抗菌、抗凝血等生物功能性决定了原始的钛合金难以引导再生组织生长,易引起术后感染以及导致血栓的形成,最终极大地降低钛合金植入器件的成功率。因此,如何改善钛合金植入器件的生物活性、提高其生物功能性,一直是临床医学中亟待解决的难题之一。生物材料的表面改性是一种提高其生物功能性非常有效的途径。它能够在保持基底材料性能不变的情况下,仅通过简单的表面形貌变化、表面构建生物活性分子或功能性材料在表面的构建等方式显著地提高基底材料的生物功能性。本论文基于膦酸(酯)化合物能与金属材料形成稳定配位作用,制备了两类四种新型的两性离子/膦酸(酯)共聚物,并研究了所制备的共聚物涂层钛合金表面的抗生物粘附性能。同时,制备了含膦酸基团的原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂,进一步将其化学固定在钛合金表面并构建功能性含活性酯聚合物刷,具体的研究内容如下:(1)首先制备了高纯度的(甲基丙烯酰氧基)甲基膦酸二乙酯(DEMMP)单体,通过单体的核磁共振图谱对三种提纯方法的效果进行了比较;进一步通过DEMMP单体在ATRP以及可逆加成-断裂链转移(RAFT)条件下的聚合反应动力学的比较,考察并优化了可控制备DEMMP聚合物的工艺条件。(2)将DEMMP进一步脱酯基,制备高纯度(甲基丙烯酰氧基)甲基膦酸(MMPA)单体,并以过硫酸铵(APS)为引发剂、四甲基乙二胺(TEMED)为催化剂,成功制备了三种不同摩尔比的磺胺两性离子/膦酸无规共聚物(pSBMA-co-pMMPA);同时,采用RAFT制备了磺胺两性离子/膦酸酯嵌段共聚物(pDEMMP-b-pSBMA)。进一步将四种新型的共聚物对钛合金进行修饰。静态水接触角(SWCA)与X-射线电子能谱(XPS)证实了磺胺两性离子/膦酸(酯)成功地构建在钛合金表面;蛋白吸附和血小板粘附实验结果表明磺胺两性离子/膦酸(酯)共聚物作为一类新型的钛合金涂层材料,显著提高钛合金的抗生物粘附性能。同时,初步试验结果表明嵌段共聚物在提高抗生物粘附性能上优于无规共聚物。(3)制备了高纯度的甲基丙烯酸(N-羟基琥珀酰亚胺)活性酯单体(NHSMA);通过不同条件下的ATRP聚合反应动力学研究,考察并优化了其可控聚合行为。制备出窄分子量分布(Mn=59200,PDI=1.07)的pNHSMA活性酯聚合物;基于优化的条件,通过表面引发的原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在钛合金表面构建了 pNHSMA活性酯聚合物。进一步采用小分子苄胺验证了所制备的pNHSMA活性酯聚合物及构建在钛合金表面的聚合物刷中活性酯基团的活性。