高分子材料由于具有比重低、易加工、柔韧性好以及生物惰性等特点被广泛应用于医疗器械领域。然而,常用的高分子医疗器械材料本身缺乏抗菌活性,导致由植/介入物引发的相关感染已成为临床常见的疾病之一,不仅严重影响医疗质量,也加重了伤患者的痛苦及经济损失。通过对基材表/界面性能进行调控,能够在不改变其本体性能的同时赋予其抗菌等功能,是开发新型抗感染医疗器械的有效途径。然而,目前医疗器械用高分子材料普遍存在表面化学惰性问题,并且常用的抗菌剂大多具有较高的细胞毒性,如何通过简单的策略在医用高分子材料表面构建稳定、高效、低毒的抗菌层仍是该领域亟需解决的问题。基于上述背景,本论文提出在聚合物基材表面引入功能性的马来酸酐共聚物层构建抗菌表面的策略,通过对抗菌层化学结构和表面形貌的调控,开发出了同时兼具高杀菌效率和低细胞毒性的抗菌表面。主要的研究工作和结果如下:（1）基于马来酸酐（MAH）-丙烯酸-2-乙基己酯（2-EHA）共聚物构建了表面偶联聚六亚甲基双胍（PHMB）的交联抗菌涂层。首先通过自由基聚合合成了不同共聚组成的2-EHA-MAH共聚物,通过核磁共振氢谱（~1H NMR）和傅里叶变换衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）和GPC证实了其组成结构并测定其分子量在1.2～1.5×10~4Da之间。利用气相色谱检测了共聚合反应的动力学行为,并使用Kelen-Tüd（?）s法计算得到反应单体的竞聚率分别为r（2-EHA）=0.6653,r（MAH）=0.0403。利用浸涂法将共聚物涂覆到3-氨丙基三乙氧基硅烷改性后的硅橡胶表面,通过SEM观察对比了不同共聚组成聚合物涂层的涂覆效果,发现共聚组成为[2-EHA]/[MAH]=6:4时可得到结构完整、柔韧性高的涂层。通过调节共聚物溶液浓度可控制涂层厚度在1.5-7.5μm范围内。利用氨基与表面酸酐基团的反应将聚（六亚甲基双胍）（PHMB）共价偶联到涂层中,固定密度可达3 mg/cm~2。为提高抗菌涂层的耐久性,进一步利用气态的有机二胺对涂层进行了气固交联反应。研究了乙二胺、丙二胺以及丁二胺对交联涂层的性能影响,发现使用1,4-丁二胺交联可在增强涂层耐久性的同时保持良好的柔韧性,在水中浸泡12天不发生开裂和脱落,承受500次反复弯曲而不出现任何裂纹。体外抗菌试验结果显示改性后基材表现出优异的抗菌活性,对S.aureus和E.coli的抑制率分别为99.9%和95.1%。模拟尿液环境下连续培养12天后,对S.aureus的抗菌活性仍维持在96.2%以上,表明该涂层具有良好的长期抗菌稳定性。（2）在不外加传统抗菌剂的条件下,开发了具有自缩合交联性能的高抗菌活性、低细胞毒性的马来酸酐共聚物涂层。通过自由基聚合合成了不同组成的马来酸酐（MAH）、聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEGMA）和γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（TMSPMA）的三元共聚物（PPTM）,研究了不同单体含量和PEGDA分子量对共聚合行为和共聚物组成的影响,通过GPC表征确定了共聚物分子量范围在1.2～1.9×10~4Da内。通过气相色谱表征研究了聚合动力学,发现三种单体中TMSPMA的聚合速率最高,MAH单元在共聚物中含量小于投料量,且共聚物中MAH单元的含量随PEGDA投料量的增大而升高。将PPTM浸涂到3-氨丙基三乙氧基硅烷改性后的硅橡胶表面（SPM）,聚合物溶液浓度从5%增加到50%时,涂层厚度变化范围为0.5-30μm。当在涂覆液中加入体积含量2.4%的水并将涂覆后硅橡胶置于125℃氛围加热12 h后可实现涂层的自缩合交联。通过傅里叶变换衰减全反射红外光谱表征证实了自缩合交联过程中Si-OH的转化及Si-O-Si的形成。对比了不同单体配比PPTM在表面的涂覆效果,发现使用分子量为950 g/mo L的PEGMA且共聚组成为[PEGMA]/[TMSPMA]/[MAH]=3/2/5时可得到结构完整、耐水不溶胀且柔韧性良好的涂层,涂层在500次反复弯曲后没有出现任何裂纹。改性后导尿管表面滑动摩擦力得到改善,降低为初始值的一半。抗菌结果显示,SPM涂层可以造成S.aureus和E.coli的细菌膜结构破坏,对两种细菌的杀菌效率可达近100%,同时表面细菌覆盖率降低到20%以下。抗菌循环试验结果表明,SPM能保证5个循环周期内的有效抗菌,且前3个周期内的抗菌活性几乎为100%。使用CCK-8法评价涂层对小鼠成纤维细胞（L929）的体外细胞毒性,发现共培养48 h后,SPM涂层组细胞活性可保持在73%左右,高于表面偶联抗菌肽E6的SPM涂层（54%）,显示出更低的细胞毒性。（3）利用表面活性光接枝构建了分层图案化改性的聚氯乙烯（PVC）表面,在降低细胞毒性的同时赋予材料高杀菌效率。首先在PVC表面通过可见光引发表面活性接枝聚合引入PEGMA-PEGDA的共聚凝胶层（PIG）作为抗细菌粘附底层,凝胶层接枝密度达0.18±0.01 mg/cm~2。再利用表面残留的休眠基二次引发接枝聚合引入季铵盐聚合物刷（PDMATDM）或MAH和PEGDA的共聚交联层,形成两种分层接枝结构（分别记为PIGQ和PIGM）。对比于直接单层接枝PDMATDM或MAH-PEGDA共聚物的PVC表面,分层接枝体系表面细菌覆盖率可降低89%以上,证实亲水间隔层的引入能显著抵抗细菌粘附。在此基础上使用不同宽度的条带型光掩模在PIG表面接枝DMATDM或者MAH-PEGDA条带,形成分层接枝图案化结构（PIGQ-条带宽度（μm）/间隔距离（μm）以及PIGM-条带宽度（μm）/间隔距离（μm））。接枝条带形貌均匀,间隔宽度与光掩模图形一致,条带高度分别在0.05～0.5μm和0.2～2μm之间,且随着间隔距离的增加而增加。虽然图案化PIGQ与图案化PIGM表面存在明显的亲水性差异（100°/50°）,但两种表面的抗细菌粘附效果未显示出与亲水性差异的直接相关性,而是更多地受到条带间隔和高度的影响。抗菌试验结果结合表面细菌粘附量统计可以得出,PIGQ-2/2、PIGM-1/2以及PIGM-2/2具有优异的抗细菌粘附效果以及对大肠杆菌近100%的抑菌率。细菌粘附试验发现,PIGQ-2/2表面7天内抗生物膜效果良好,但条带易损伤,14天后表面覆盖大量细菌;相反,PIGM-1/2长时间浸泡表面条带未发生破损,并在14天内显示出良好的抗生物膜效果。此外,细胞毒性试验表明分层接枝图案化结构具有良好的细胞相容性,与非图案化PIGQ和PIGM表面共培养48 h后,L929细胞活力仅剩约70%,而PIGQ-2/2和PIGM-1/2能保证95%以上,细胞毒性显著降低。