高分子抗菌材料：設(shè)計(jì)、合成和應(yīng)用

本書共分六章。第1章對(duì)高分子抗菌材料的研究背景、設(shè)計(jì)以及合成策略進(jìn)行了簡單介紹；第2章至第4章分別詳細(xì)介紹了有機(jī)無機(jī)雜化體系高分子抗菌表面、抗菌防污高分子親水表面、生物啟發(fā)含龍腦糖基聚合物抗菌黏附表面等的制備與性能表征；第5章和第6章分別介紹了基于化學(xué)和物理交聯(lián)的多功能水凝膠和基于糖基聚合物的多功能抗菌水凝膠材料，及其作為抗菌敷料在炎癥傷口治療中的應(yīng)用。
全書理論聯(lián)系實(shí)際，對(duì)材料尤其是高分子材料專業(yè)科研人員、高校師生；相關(guān)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)人員具有較好的參考價(jià)值。

1.總結(jié)了高分子水凝膠材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢；2.詳細(xì)闡述了反應(yīng)性水凝膠、可注射水凝膠、自修復(fù)水凝膠、形狀記憶水凝膠、自組裝水凝膠和納米凝膠的研究和應(yīng)用狀況；3.對(duì)功能水凝膠材料在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用等進(jìn)行了介紹。

細(xì)菌是人們?nèi)粘Ｉ钪袝?huì)經(jīng)常接觸到的微生物。病原菌在人們正常生活中的傳播不僅危害了人們的健康，也會(huì)使一些醫(yī)用材料遭到嚴(yán)重破壞。醫(yī)療器械、醫(yī)用防護(hù)涂層、食品包裝與儲(chǔ)存，以及紡織品等領(lǐng)域的病原性細(xì)菌感染已經(jīng)成為影響人類健康的公共衛(wèi)生問題。每年有數(shù)百萬患者的生命和健康受到細(xì)菌性疾病的威脅。近年來，抗生素耐藥性的迅速發(fā)展使細(xì)菌感染治療變得更加復(fù)雜。抗生素耐藥基因已經(jīng)在許多常見的致病菌株中傳播，這使得現(xiàn)有的很多抗生素失去效果。此外，生物膜的形成進(jìn)一步復(fù)雜化了使用傳統(tǒng)抗生素治療感染的情況。微生物可以在無生物表面以及有生物表面上形成生物膜，通常導(dǎo)致慢性感染。因此，迫切需要開發(fā)新的抗微生物材料和治療方法對(duì)抗細(xì)菌感染，其作用機(jī)制與現(xiàn)有抗生素不同。高分子抗菌材料，由于其與生物分子之間非共價(jià)相互作用的靈活性和可調(diào)節(jié)性，能夠預(yù)防細(xì)菌感染并減輕細(xì)菌毒力，已成為一類非常有前途的抗菌劑。
本書共分六章。第1章對(duì)高分子抗菌材料的研究背景、設(shè)計(jì)以及合成策略進(jìn)行了簡單介紹；第2章至第4章分別詳細(xì)介紹了有機(jī)-無機(jī)雜化體系高分子抗菌表面、抗菌防污高分子親水表面、生物啟發(fā)含龍腦糖基聚合物抗菌黏附表面等的制備與性能表征；第5章和第6章分別介紹了基于化學(xué)和物理交聯(lián)的多功能水凝膠和基于糖基聚合物的多功能抗菌水凝膠材料，及其作為抗菌敷料在炎癥傷口治療中的應(yīng)用。
由于編寫時(shí)間有限，加之水平所限，書中定有不妥或不完善之處，敬請(qǐng)廣大同行專家批評(píng)指正，以便將來再版時(shí)加以改進(jìn)。

著者

第1章高分子抗菌材料的研究背景、意義，設(shè)計(jì)與合成策略1
1.1高分子抗菌材料的研究背景和意義1
1.2高分子抗菌材料的設(shè)計(jì)與合成策略3
1.2.1抗菌單元直接聚合3
1.2.2抗菌單元與聚合單體共聚4
1.2.3有機(jī)金屬配位聚合物的合成7
1.2.4對(duì)材料進(jìn)行抗菌改性9
1.3高分子抗菌材料發(fā)揮作用的模式11
1.3.1殺菌型材料12
1.3.2抗黏附型材料16
1.3.3智能響應(yīng)型材料21
1.3.4溫度響應(yīng)型材料22
1.3.5pH響應(yīng)型材料24
1.3.6光響應(yīng)型材料26
1.4常見高分子抗菌材料類型27
1.4.1抗菌涂層27
1.4.2抗菌水凝膠29
1.4.3抗菌纖維材料31
1.5高分子抗菌材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域32
1.5.1醫(yī)療器械與醫(yī)用產(chǎn)品32
1.5.2食品包裝與處理33
1.5.3紡織品領(lǐng)域34

第2章有機(jī)-無機(jī)雜化體系高分子抗菌表面35
2.1引言35
2.2實(shí)驗(yàn)部分37
2.2.1龍腦基丙烯酸酯（BA）單體的制備37
2.2.2聚合物P（MMA-KH570）的制備38
2.2.3聚合物P(MMA-KH570-BA)的制備39
2.2.4雜化硅溶膠溶液的制備40
2.2.5有機(jī)-無機(jī)雜化涂層的制備41
2.2.6雜化表面的機(jī)械性能表征41
2.2.7有機(jī)-無機(jī)雜化涂層的抗菌性能測試42
2.2.8雜化涂層的生物安全性表征44
2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論46
2.3.1單體BA的結(jié)構(gòu)表征46
2.3.2聚合物MKB-0的結(jié)構(gòu)表征48
2.3.3聚合物P(MMA-KH570-BA)的結(jié)構(gòu)表征49
2.3.4有機(jī)-無機(jī)雜化涂層的表面性能51
2.3.5有機(jī)-無機(jī)雜化涂層的機(jī)械性能57
2.3.6有機(jī)-無機(jī)雜化涂層的抗菌性能59
2.3.7有機(jī)-無機(jī)雜化涂層的生物安全性62
2.4總結(jié)64

第3章抗菌防污高分子親水表面66
3.1引言66
3.2實(shí)驗(yàn)部分67
3.2.1單體4-（甲基丙烯酰氧基）苯甲醛（FPMA）的制備67
3.2.2單體4-氰基戊酸二硫代苯甲酸酯（CTP）的合成過程68
3.2.3聚合物P（MPC-FPMA-BA）的制備70
3.2.4聚合物涂層的制備72
3.2.5涂層的防污性能表征73
3.2.6聚合物涂層的抗菌性能表征74
3.2.7聚合物涂層的細(xì)胞毒性表征75
3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論77
3.3.1單體FPMA的結(jié)構(gòu)表征77
3.3.2單體CTP的結(jié)構(gòu)表征78
3.3.3聚合物P（MPC-FPMA-BA）的結(jié)構(gòu)表征79
3.3.4聚合物涂層的表面性質(zhì)83
3.3.5聚合物涂層的抗菌防污性能87
3.3.6聚合物涂層的生物相容性91
3.4總結(jié)92

第4章生物啟發(fā)含龍腦-糖基聚合物抗菌黏附表面94
4.1引言94
4.2實(shí)驗(yàn)部分96
4.2.1聚合物(LAEMA-co-GMA-co-BA)的合成96
4.2.2聚合物抗菌黏附表面的制備97
4.2.3表面的抗菌活性與細(xì)胞毒性98
4.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論99
4.3.1聚合物P（LAEMA-co-GMA-co-BA）的表征99
4.3.2聚合物涂層的表面性質(zhì)102
4.3.3聚合物涂層的抗菌黏附性105
4.3.4聚合物涂層的生物相容性109
4.4總結(jié)110

第5章基于化學(xué)和物理交聯(lián)的多功能水凝膠112
5.1引言112
5.2實(shí)驗(yàn)部分115
5.2.1聚合物(DMA-st-META-st-LAEMA)的制備115
5.2.2聚合物（MPC-st-UPyHEMA-st-MABBO）的制備116
5.2.3水凝膠的制備與表征117
5.2.4水凝膠的pH和糖響應(yīng)行為118
5.2.5水凝膠的抗菌活性測試118
5.2.6水凝膠的生物相容性評(píng)價(jià)119
5.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論121
5.3.1聚合物的結(jié)構(gòu)表征121
5.3.2水凝膠的性能表征124
5.3.3水凝膠的響應(yīng)性130
5.3.4水凝膠的抗菌活性132
5.3.5水凝膠的細(xì)胞毒性與3D細(xì)胞封裝133
5.4總結(jié)135

第6章基于糖基聚合物的多功能抗菌水凝膠材料136
6.1引言136
6.2實(shí)驗(yàn)部分139
6.2.1聚合物(MPC-DMA-LAEMA)的制備139
6.2.2水凝膠的制備與表征140
6.2.3水凝膠的抗菌性能表征142
6.2.4水凝膠的細(xì)胞相容性評(píng)估143
6.2.5水凝膠的溶血試驗(yàn)144
6.2.6水凝膠的體內(nèi)傷口愈合145
6.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論146
6.3.1PMDL/硼砂/Ag NPs水凝膠的表征146
6.3.2水凝膠的自愈性、可注射性、可塑性和黏附性149
6.3.3水凝膠的抗菌活性154
6.3.4水凝膠的細(xì)胞相容性和血液相容性156
6.3.5水凝膠的體內(nèi)傷口愈合評(píng)價(jià)158
6.4總結(jié)160

參考文獻(xiàn)162