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摘要由于抗生素的滥用细菌的耐药性不断增强，每年由耐药菌感染导致的死亡人数超过70万。因此，开发不产生耐药性的新型抗菌材料迫在眉睫。阳离子抗菌剂是一种基于膜破坏机理的抗菌剂，这种物理杀菌的作用机制不会诱导基因突变引起细菌的耐药性。其中聚离子液体是阳离子抗菌剂的一种，在抗菌领域具有广泛的应用前景。阳离子抗菌剂的抗菌性能影响因素很复杂，研究发现阳离子抗菌剂的烷基链和电荷密度，都是在表/界面处发挥抗菌作用，所以研究抗菌材料的表/界面性质显得尤为重要。和频振动光谱(SFG)作为一种基于二阶非线性光学原理的研究技术，具有很好的表/界面选择性和灵敏性，可以用来研究准单分子层信息，已发展成为一种原位探究材料表/界面性质的有力手段。<br>　　此外，传统的抗菌材料在有效杀死细菌的同时，表面容易粘附细菌，导致表面有效官能团被覆盖，材料不仅丧失抗菌性能还会造成严重的二次污染。<br>　　本文用ARGET ATRP法制备了可控性良好的，四种具有不同烷基侧链长度的季铵盐型聚离子液体刷PIL-C4，PIL-C8，PIL-C12，PIL-C16。利用SFG在原位环境下研究了季铵盐型聚离子液体刷的表/界面结构对抗菌性能的影响;通过自由基聚合制备了一种含羟基的两亲性聚合物P(ILC4-PEGMA-HEMA)，将其与异氰酸酯反应，制得了具有抗菌和抗蛋白吸附性能的聚氨酯涂层。利用SFG探究了PEGMA抗蛋白吸附的原理。本文的主要结论有:<br>　　(1)聚离子液体刷的抗菌性能随着烷基侧链增长而增高，在相同时间内不同烷基侧链的聚离子液体刷的抗菌率为PIL-C4＞PIL-C8＞PIL-C12＞PIL-C16。<br>　　(2)SFG研究发现在PBS环境中，PIL-C4的界面处同时存在烷基侧链和N+。当N+将细菌吸引到刷表面，烷基链直接破坏细菌的细胞膜杀灭细菌。PIL-C16由于疏水作用强，柔性大，烷基链会运动到本体中，将更多的N+暴露在界面处，当细菌被吸引到材料界面处，烷基链需要一定时间才能运动到界面上方杀死细菌。<br>　　(3)通过TBAF的剪切作用调控硅片的引发剂密度，制备了一系列不同接枝密度的PIL-C4，发现接枝密度越低抗菌性能越差。SFG分析表明在接枝密度低的聚离子液体刷的界面处N+占主导;接枝密度低的PIL-C4与水分子之间的氢键变弱。<br>　　(4)制备的聚氨酯涂层，具有很好的抗蛋白吸附性和抗菌性能，循环使用5次后抗菌率仍能达到85％左右。SFG原位检测发现，PEGMA的醚氧原子可以与周围的水分子形成强氢键和弱氢键，在涂层界面形成紧密结合的水化层，阻止蛋白质与基底直接接触，所以PEGMA含量越高，涂层的抗蛋白吸附性能越好。但PEGMA含量过高时，PEGMA就会掩盖ILC4，大大降低了涂层的杀菌率。