苯乙烯类热塑性弹性体(STPE)具有独特的纳米结构、良好的生物相容性及生理条件下的稳定性，广泛应用于生物材料领域。然而，当STPE与血液接触时，疏水性的材料表面会与血液发生相互作用，引发凝血问题和溶血问题，严重制约STPE在血液接触类医用材料领域的应用。材料表面结构以及材料表面与血液组分之间的相互作用决定血液相容性，但由于传统的改性方法不能精确调控STPE类材料的表面微结构和性能，材料表面尚未实现与血液组分之间选择性相互作用，材料表面诱导的血细胞病变过程无法原位追踪和检测，导致血液在材料表面的凝血和溶血机理不清楚，尚未建立改善STPE血液相容性的有效方法。　　针对以上问题，结合表面微图案化在精确调控材料表面微结构与性能以及研究材料表面与生物分子相互作用方面的优势，我们利用活性聚合方法在STPE基底材料上构建多种微图案化结构，实现图案化表面与血液组分选择性相互作用，赋予STPE抗凝血和抗溶血性能、病变血细胞的原位追踪与检测、全血组分的有效分离以及从全血中特异性识别及无损捕捉各类血细胞，从而为改善STPE血液相容性，并拓展STPE在医疗领域的应用提供新的思路和方法。具体研究内容为:　　首先，利用一种新型的可控聚合技术——原子转移自由基聚合（ATRP）方法对氢化苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)进行表面改性以改善SEBS的血液相容性。我们发展了一种基于水相固定ATRP引发剂(C-Br)的方法，并利用所固定的引发剂成功引发了甲基丙烯酸甲氧基乙酯(OEGMA)在SEBS表面的接枝聚合反应。接枝动力学研究表明接枝率随时间呈线性增长关系，说明P(OEGMA)分子刷在材料表面的增长是一个“可控”的过程。通过对比实验发现与苯环结构相连的C-Br基团是可控聚合的引发位点。与普通SEBS平板膜相比，经接枝改性的SEBS-g-P(OEGMA)样品显示出良好的抗蛋白质吸附和抗血小板粘附性能，并且有效降低了溶血的发生。本工作不仅改善了SEBS的血液相容性，而且为表而引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)技术运用到其他类型STPE材料提供了理论指导和实验支持。　　其次，我们将表面微图案化与SI-ATRP技术相结合，利用光掩膜版，选择性固定了ATRP引发剂并进行后续的SI-ATRP，在SEBS表面成功构建了聚乙二醇分子刷的正反图案化结构，用于原位追踪和检测病变细胞。研究策略主要基于聚乙二醇分子刷能够抵抗正常细胞粘附，却可与病变细胞膜表面的磷脂酰丝氨酸发生特异性作用而粘附病变细胞。研究发现通过提高引发剂的密度和升高反应温度能够有效增加聚乙二醇分子刷的接枝密度，赋予其蠕虫状的结构及超亲水性质。正常红细胞和发生溶血的红细胞在图案化表面呈现相反的粘附分布。利用图案化表面可以有效的捕获发生溶血凋亡的红细胞和其它病变的细胞（如HeLa细胞），便于随后的检测与分析。这一技术促进了红细胞溶血机理的研究，并有望在分子检测和细胞诊断等领域得到应用。　　随后，我们利用光刻蚀技术与SI-ATRP相结合的方法，在SEBS表面构建了由聚丙烯酰胺(PAAm)分子刷组成的微图案化结构。PAAm分子刷具有超强的吸附各类血浆蛋白的功能，却能够有效的阻止各类血细胞的粘附。这主要是基于PAAm分子刷的双重功能，一方面分子刷的亲水性可以抵抗血细胞粘附;另一方面，PAAm分子链之间由于存在大量的氢键使其易于凝胶化，而凝胶化的网络结构能够有效地捕获血浆蛋白质。微图案化PAAm分子刷可以选择性粘附和识别血液中不同的生物分子，实现在同一个样品表面的不同区域形成血浆蛋白和血细胞的图案化阵列。这种微图案化表面可以有效地用于全血组分的分离，并能控制单个血细胞在材料表面的粘附，为我们进一步深入研究材料与血液各组分之间的相互作用提供了一个良好的平台。　　最后，我们根据PAAm分子刷的吸附蛋白能力和蛋白对血细胞的特异性识别作用，在材料表面构建了由PAAm和聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(PAMPS)组成的二元图案化分子刷结构，用于血小板和红细胞的特异性识别及无损伤捕捉。我们首先在SEBS表面接枝了一层超亲水的PAMPS分子刷，然后在第一层分子刷表面固定图案化的ATRP引发剂并引发接枝第二层亲水的PAAm分子刷，构建了二元图案化的亲水性分子刷结构。随后我们利用PAAm分子刷分别吸附了纤连蛋白和植物血细胞凝集素实现了血小板和红细胞的特异性识别及捕捉，同时亲水的PAMPS/PAAm分子刷在捕获血细胞过程中保护了血细胞正常的形貌和功能。这种新颖的二元图案化结构，为原位研究材料表面与血细胞的相互作用，揭示血细胞在材料表面的凝血和溶血机理提供了便利条件和技术支持。