表面防污对于医疗器械和海洋结垢的安全性和有效性至关重要,体内植入医疗器械表面生物分子的非必要黏附会引发相关的感染进而对身体健康造成危害;来自海洋生物的附着、侵蚀、污损增加了船舶航行的阻力和维护成本。各种各样的防污涂料以及表面防污改性方法已经被广泛研究。其中,引入防污聚合物刷或者具有“污垢释放”功能的组分与表面拓扑结构相结合对表面进行防污改性已经成为一种常用的方法。多种防污策略均能够抵抗蛋白和细菌的黏附,而如何在提高防污效果的同时拓宽材料的功能性应用具有十分重要的意义。根据环境的复杂性,生物活性分子可以利用其特殊的功能拓宽表面的应用,在表面改性防污的基础上,进一步实现目标分子的靶向捕获。因此本文设计了两种基于生物活性分子自组装的普适性表面改性方法:一是基于硅纳米线阵列（SiNWAs）表面氟化改性后特异性自组装蛋白以实现蛋白质吸附和释放的可控性;二是金膜基底表面光引发形成聚甲基丙烯酸羟乙酯（pHEMA）聚合物刷和自组装核酸适配体相结合,表面特异性结合溶菌酶后实现表面的防污和杀菌功能。具体研究内容如下:1、SiNWAs独特的纳米结构为超疏水表面的制备提供了基础。已经有研究表明SiNWAs表面修饰含氟聚合物能够有效抵抗非特异性蛋白质的黏附。但是在之前的研究中,并未考虑氟化改性表面功能化以实现特异性生物活性分子的结合。针对上述问题,一个具有选择性蛋白质吸附和非特异性蛋白质抗性的改性硅纳米线表面被成功构建。SiNWAs被氟偶联剂1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷（FAS）进行简单改性得到氟化表面（SN-F）。由于超疏水性和低表面能,SN-F能够排斥非特异性蛋白的黏附;同时由于氟之间的自组装（偶极相互作用）,SN-F特异性地结合氟化蛋白质。其中,2-甲基丙烯酰胺基葡萄糖（MAG）和甲基丙烯酸三氟乙酯（TFEMA）的共聚物和牛血清蛋白（BSA）偶联得到氟化蛋白质（PFG-BSA）。实验结果表明SN-F表面对普通蛋白的吸附量极低,而对氟聚合物共轭蛋白的吸附量明显增加。当含氟共聚物中TFEMA的比例高达52.0%时,吸附在SN-F上的氟化蛋白是普通蛋白的35倍以上。此外,该平台在吸附氟化蛋白后能抵抗血清中免疫球蛋白G（IgG）的黏附,经75%乙醇处理后表面可循环使用三次。总之,SN-F通过低表面能显示出对非特异性蛋白质的抵抗力,并通过氟-氟偶极相互作用显示出对特异性蛋白质的吸附作用。该氟化纳米结构平台在控制蛋白质的吸附和释放方面有很大的潜力。2、亲水性聚合物刷和周围的水分子形成水合层,进而排斥污垢的黏附,因此被广泛应用于防污领域。其中很多研究报导了聚甲基丙烯酸羟乙酯（pHEMA）被固定在表面后能够防止细菌的黏附,但是细菌一旦突破了表面水合层便会定植生长,而将防黏附聚合物刷和核酸适配体结合的双功能特异性靶向溶菌酶防污表面能够解决这个问题。在第二部分的工作中,为了有利于引发剂的固定,以硅片为基底制备了双还原的金膜（GNPL）。表面自组装新型引发剂（CNDDA-SH）后,表面光引发聚合甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）得到含有排斥细菌和蛋白黏附功能的聚甲基丙烯酸羟乙酯（pHEMA）聚合物刷GNPL-H,然后在空余位点通过金-硫键自组装靶向溶菌酶的核酸适配体Aptamer（APT）,该亲水性表面特异性结合溶菌酶后获得了同时具有防污性能和负载溶菌酶的金膜表面（GNPL-H-A@Lyz）。结果表明,修饰了pHEMA的亲水性表面能够有效排斥60%-80%的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的黏附;当金黄色葡萄球菌黏附突破水合层黏附到基底后,表面负载的溶菌酶能够杀灭80%以上的球菌;表面的生物相容性实验表明,细胞在长时间培养下具有良好的增殖活性。集防污和特异性结合溶菌酶的双功能表面在抗感染和防污领域有着潜在的应用前景。