对现代化学、医学、生物学以及材料科学等诸多领域来说,不同材料表面的化学改性在增强其功能方面扮演着非常重要的角色。现有对材料表面进行功能改性的方法有很多,传统方法包括层层组装、功能化硅烷(如硅烷偶联剂)改性、LB(Langmuir-Blodgett)超薄分子膜沉积、分子胶改性以及表面固定多肽等。这些方法在研究中被广泛使用,但是在广谱应用中却受到了限制。例如某些方法依赖界面改性剂和基底之间化学作用(贵金属表面的改性依赖于巯基化合物),一些方法受限于复杂手段的使用和基底形状(LB沉积)以及多步沉膜的需要(层层自组装和基因工程表面结合多肽)。研究发现,贻贝可以实现在各种湿表面的良好粘附,这一重要发现引导研究者们对贻贝粘附及其作用机理进行了长久的研究。研究发现,多巴及赖氨酸所构成的儿茶酚胺结构在贻贝粘附中发挥着主宰作用,研究者据此设计了很多贻贝仿生儿茶酚胺涂层,其中又以聚多巴胺涂层的应用最为广泛。但聚多巴胺涂层受限于其聚合机理,无法在强酸强碱或强氧化性条件下稳定存在。本论文以贻贝灵感聚胺-酚化学为基础,合成了一种新型聚胺-酚分子氢化咖啡酸-聚烯丙胺(pAMCA),该分子可通过便捷的的溶液浸涂法在材料表面制得于强酸强碱强氧化剂条件下稳定存在的涂层。在贻贝儿茶酚胺化学的启发下,ppAMCA几乎可以在任何材料上形成涂层,包括金属、难粘聚合物、陶瓷和氧化物等。本论文借助各种表征手段深入研究了ppAMCA涂层的形成机理,与常用的聚多巴胺涂层不同,ppAMCA涂层厚度较薄并且富含更多的胺基,染色实验表明涂层表面胺基具有良好的反应活性,浸泡实验表明涂层能够长期、稳定的保持胺基反应性。赋予材料表面理想的功能是表面改性的终极目的。通过在ppAMCA涂层上进一步接枝不同的功能分子可以实现不同的功能。在ppAMCA涂层上接枝聚乙二醇(PEG)分子后,纤维蛋白原粘附实验结果以及人脐静脉内皮细胞(HUVECs)粘附实验表明,ppAMCA/PEG涂层能够显著抑制纤维蛋白原和HUVECs的粘附,实现良好的抗污功能;在ppAMCA涂层上接枝硒代胱胺(SeCA)分子,半体内循环动物实验的结果表明了ppAMCA/SeCA涂层具有良好的的抗凝血功能,可以极大程度上抑制血小板粘附、激活和聚集,能够有效降低血栓含量;在ppAMCA涂层上接枝抗菌多肽(AMPs),涂板抗菌实验表明ppAMCA/AMPs涂层能够显著抑制革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)和阴性菌(大肠杆菌)的生长,起到优异的抗菌效果。