在食品加工、医疗器材等领域,材料表面的细菌粘附常引起食品腐败或植入性感染,有时甚至会引发疾病。细菌粘附进而引起的生物膜形成,往往加剧了造成危害的可能性。并且,生物膜形成可能导致细菌的耐药性,常规的杀菌、消毒手段很难彻底清除生物膜。因此,控制细菌在材料表面的初始粘附能够减少其带来的安全隐患。前期的研究结果表明,细菌的初始粘附主要由材料的表面性质及细菌本身性质决定,包括材料的表面疏水性、电性、极性、表面能等多方面因素。然而,影响细菌粘附的机理极为复杂,很难得到统一的理论模型预测细菌粘附行为。本论文通过多种手段,对聚二甲基硅氧烷薄膜、低密度聚乙烯薄膜及硫醇自组装膜表面进行改性,系统地分析了材料的表面浸润性、表面电性、表面拓扑结构及表面化学组成等因素对细菌粘附的影响,为设计防细菌粘附及生物膜生长的食品包装及接触材料提供依据。首先,通过化学接枝的方法,通过接枝氨基、羧基的比例调节薄膜的浸润性,制备了不同梯度表面浸润性的十八硫醇/半胱胺、十八硫醇/巯基丙酸混合单分子层表面材料,将材料与三株食品中常见的有害菌株大肠杆菌、铜绿假单胞菌及金黄色葡萄球菌共同培养,研究了材料表面浸润性对其抗细菌粘附能力的影响。实验结果发现随着材料表面疏水性的增加,其抗细菌粘附的能力显著提升。另外,材料表面的电性也对其抗细菌粘附的能力有影响,表面带负电材料的抗菌性明显优于表面带正电的材料。其次,通过电子束刻蚀和纳米翻刻技术,在材料表面引入三种不同形状的微米级表面图案,分别是点阵型、条纹型及米字型,微图案尺寸大小从0.5到4μm,并将表面微图案化的材料与大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌等三种不同尺寸的常见致病菌共同培养。结果表明,在材料表面引入微图案能够有效抑制细菌粘附,并且细菌尺寸与微图案尺寸之间的差异是其抑制细菌粘附效果的重要影响因素。当细菌尺寸大于微图案尺寸时,材料抑制细菌粘附效果更好;当细菌尺寸小于微图案尺寸时,材料抑制细菌粘附效果显著下降。另外,表面亲疏水性、环境溶液流动状态等也对表面微图案化材料抑制细菌粘附的能力有一定影响。菌悬液的流动能够在一定程度上减少细菌粘附。最后,通过银离子注入技术,对低密度聚乙烯薄膜进行表面改性,发现改性后的低密度聚乙烯薄膜能够抑制细菌粘附,且具有一定的杀菌作用。此种技术具有较高的安全性,银离子溶出浓度全部低于0.01 mg/L,在食品包装及食品接触材料方面有潜在的应用价值。