背景技术

与血液接触的医疗器械表面的生物污染一直是血栓形成(thrombosis)的主要问题。蛋白质吸附是发生在与生物介质接触的生物材料表面的主要事件。非特异性蛋白质吸附引发生物污染，最终导致诸如血小板活化、血栓形成、补体活化和炎症反应等严重的不良生物反应。因此，抗血栓形成的血液接触器械努力有效地避免非特异性蛋白质吸附。这通过血液成分和与其接触的表面之间的超低污染界面实现。具有亲水性和电荷中性特性的合成聚合物生物材料由于其高生物相容性而具有前景。诸如聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)聚(HEMA)和聚(乙二醇)(PEG)传统的生物材料历来被用作表面改性的黄金标准。然而，聚(HEMA)的含水量低且对蛋白质吸附的抵抗力差，而PEG会引起不良反应，包括抗PEG抗体的出现和PEG诱导的组织组织学变化。

已知在聚合物链表面形成的不能破坏的水合层可高效地排斥生物分子的吸附。因此，水合诱导的防污能力是亲水性防污聚合物生物材料的主要特征。包含超亲水两性离子基团，特别是磷酸胆碱(PC)、羧基甜菜碱(CB)和磺基甜菜碱(SB)的两性离子化合物，在过去的二十年中已普遍成为的血液惰性生物材料。具有内盐结构的超亲水性和电荷中性的两性离子基团可以形成一层不能被生物活性物种取代的强结合的水分子，从而抑制非特异性蛋白质吸附。最近，CB基聚合物在各种应用中都表现出优异的水合诱导防污能力，这使得它们对血液接触表面的使用非常有吸引力。此外，CB基团具有将生物分子(比如蛋白质、酶和寡核苷酸)共价固定在其羧基上的独特能力。

使用两性离子聚合物进行表面改性可以通过“接枝自”或“接枝到”方法来实现。为了实现具有各种形状和尺寸的大型模塑医疗器械的非侵入性表面涂层，通过将具有不同结构(architectures)的各种聚合物(例如均聚物、无规共聚物和二-/三-/多嵌段共聚物)经由硅烷、儿茶酚和光/热诱导的共价键合简单地应用到各种表面使“接枝到”聚合物显示出更加强健。其中，无规型两亲性两性离子共聚物是一种简单而有效的防污材料，其可在血液接触表面长期有效地抵抗蛋白质吸附和血小板粘附。具有约30mol％亲水单元的聚(MPC-co-甲基丙烯酸正丁酯(BMA))已应用于医疗器械的许多表面且具有优异的生物相容性。然而，目前仍缺乏对CB无规共聚物的综合研究。此外，它们对末端羧基进行表面官能化的能力使它们成为一种有吸引力的表面改性材料。

尽管防污聚合物材料的开发及其在表面涂层中的应用取得了进展，但仍需要改进的材料和表面涂层，特别是需要可以容易地涂覆在表面上以有利地为血液接触的医疗器械表面提供防污表面的，改进的材料。本发明寻求满足这种需要并提供进一步的相关优点。