聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是高分子结构主链上含有重复氨基甲酸酯基团的聚合物的总称。聚氨酯材料可以代替橡胶,塑料,尼龙等,广泛应用于医疗健康、家电制造、家居装修、农业生产、纺织制造、交通运输等众多领域。聚氨酯材料的化学药品耐受性较强,生物相容性较好,毒性实验结果符合医用要求,不会导致畸变,不会引起过敏,而且可以采用通常的方法灭菌而不会影响其使用性能,且具有优良的韧性和弹性,易于加工,成为制作各种医用弹性体制品的首选。因而聚氨酯材料在医用生物高分子材料中扮演了十分重要的角色,被广泛应用在人工心脏、人工肾脏、人造皮肤、绷带、辅料、药物控释、介入治疗导管、计划生育用品等各个方面。随着现代医学的发展,医用聚氨酯材料的应用日益广泛,但在使用过程中也发现了诸多的问题,其中尤其以细菌性感染导致的后果最为严重,不容忽视。由于生物功能材料极容易被细菌感染,从而影响人类的健康,甚至危及生命,带来重大的经济损失,因而在聚氨酯材料的临床应用现状和发展趋势下,研究制备具有抗菌性能的以聚氨酯为基材的医用生物功能材料就显得格外的重要。抗菌材料大多是在基材中添加抗菌剂来达到抗菌的效果。传统的抗菌剂包括无机、有机和天然抗菌剂。无机抗菌剂一般是金属材料,如银、铜、锌等以及目前快速发展的载银抗菌材料、含铜不锈钢、二氧化钛等。有机抗菌剂是具有抗菌性能的有机物,如乙醇、月桂砷、对硝基苯酚、乙二醇-甲基醚等,但主要以小分子有机物为主。有机抗菌剂具有杀菌速度快、抗菌效能高、加工方便等优点,但是单独使用抗菌剂会有耐热性差、易在溶液环境中析出、易产生耐药性等缺点。天然类抗菌剂多为天然动物植物的提取物,常用的有壳聚糖、鱼精蛋白、桂皮油、罗汉柏油和大蒜素等。天然类抗菌剂具有是抗菌效率高、安全无毒的优点,但加工困难、耐热性差、难以提取的缺点使其应用受到了限制。而无机抗菌剂中的Ag+是所有金属离子中最低抑菌浓度最小的品种之一,而且无毒无色,十分适用于作为抗菌剂添加到基材中。而纳米银是以纳米技术为基础研制而成的新型抗菌材料,纳米银其比表面积极大,遇水或在水溶液中呈:Ag=Ag++e-,由于其量子效应、小尺寸效应和具有极大的比表面积,因而具有传统无机抗菌剂所无法比拟的优良抗菌效果和安全性,是一种具有长效性和耐候性的抗菌剂。但纳米银具有一定细胞毒性,存在生物相容性差的问题。因而本课题希望通过聚氨酯添加抗菌剂的设计思路制备抗菌材料。首先选择抗菌性能优异的无机纳米银粒子作为抗菌剂,通过表面磷酸化提高纳米银粒子的生物相容性,然后利用沉降法将磷酸化纳米银粒子修饰到聚氨酯材料表面,得到具有纳米银粒子优异抗菌性能的同时还有较好生物相容性的纳米复合材料。并进一步通过将聚氨酯涂覆于自制的脱细胞支架表面,再以共沉降法将磷酸化纳米银粒子修饰到聚氨酯/脱细胞支架表面制备成血管补片。通过扫描电镜、透射电镜、核磁共振磷谱、能谱分析、静态接触角测量、热重分析、X射线光电子能谱分析、拉伸性能测试、细菌黏附实验、贴膜抗菌实验、抑菌性能测试、体外细胞毒性分析、血液相容性测试和动物实验等实验手段对材料的物理性能、抗菌性能和生物相容性进行研究。最终我们得到一款在保持了无机纳米银材料抗菌能力的同时,提高了聚氨酯材料生物相容性的新型复合材料,并且动物体内实验效果良好,为今后治疗血管方面的疾病提供一种新的材料。