通过医用涂层技术将生物活性分子与生物医用材料相结合制备组合医用产品（Combination products）的界面修饰策略受到了广泛关注。如何通过材料学设计实现简单、高效、可控的生物活性分子负载并执行其生物功能是生物活性医用涂层研究所面临的重要挑战。本研究以此为背景,采用不同的涂层设计策略,针对制备生物活性功能医用涂层中的关键科学问题:如何实现简单、高效、可控的生物活性分子负载;如何促进生物活性分子执行其功能;如何将生物活性分子与传统药物分子高效组合,开展了如下研究:1、为了实现生物活性分子在涂层中的简单、高效、可控负载,首次采用聚电解质复合物纳米粒子为原始构筑单元的涂层设计。以聚赖氨酸/透明质酸（PLL/HA）为模型,通过超声喷涂技术快速沉积（PLL/HA）复合物纳米粒子,并通过饱和湿度水分子诱导的聚电解质链动态转变的策略,获得均匀稳定的聚电解质涂层。基于此方法,本研究进一步实现了“一步法”生物活性功能分子的灵活可控负载。针对细胞微环境的仿生,通过模拟细胞外基质硬度结合负载血管内皮生长因子（VEGF）,实现良好的诱导内皮化功能,为拓展其在医用植入器件表面的应用提供了可靠新方法。2、为了实现定制化可控生物活性分子负载与传递,降低负载过程对生物分子的影响,本研究设计和构建了具有较低温度自愈合能力的动态微孔涂层。涂层由聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯三嵌段共聚物（PCL-PEG-PCL）制备,通过微孔毛细作用获得快速的生物活性分子负载,以及通过快速较低温度的微孔自愈合获得负载分子的稳定固定。数据表明该动态自愈合微孔涂层不仅能维持负载分子的生物活性,而且可通过愈合程度的控制实现生物活性分子释放行为的调控。进一步研究表明,利用温度响应的超快自愈合性能可以实现较短时间内的高效负载,为生物活性医用涂层的构建提供了一种全新的后功能化策略,这对于避免传统负载过程中的溶剂、灭菌、存储等步骤对生物活性分子带来的影响提供了全新的方向和思路。3.为了提高生物活性分子的可控负载及其生物功效,本研究以质粒DNA为模型,设计并构建了聚多巴胺（PDA）原位沉积、透明质酸（HA）修饰的聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）微孔涂层。具有HA修饰的微孔能够高效可控的负载正电荷DNA复合物粒子,而PDA的光热转换效应则能极大提高DNA对贴壁细胞的转染率。数据表明涂层的光热效应不仅能促进DNA的原位释放,而且能通过诱导细胞膜扰动提高对DNA分子的摄取,从而实现对难以转染的原代内皮细胞高于80%的转染率。通过对光源的调控,多孔涂层可实现区域化的细胞转染,为实现精准基因治疗提供全新的材料平台。4.有机小分子药物广泛使用于医用涂层中,将这些药物分子与生物活性分子相结合,可以极大缓解药物分子带来的副作用,提高医用装置的治疗效果。本研究通过交替超声喷涂与相分离蚀刻方法,在含雷帕霉素的PLGA致密涂层之上,制备了肝素修饰的多孔涂层。随后通过毛细作用吸附VEGF,实现了小分子药物与生物活性分子共负载的组合医用涂层。数据表明VEGF/雷帕霉素共负载的组合医用涂层能在抑制平滑肌细胞（SMC）生长的同时维持内皮细胞（EC）的增殖,从而降低了雷帕霉素对EC的影响,提高了涂层表面内皮化能力。该研究为制备含药物分子和生物活性分子的组合医用涂层提供了科学示范。