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表面超支化结构聚合物刷的制备与性能研究是表面聚合物刷应用开发的重要基础。本文基于三（2-苯基吡啶）合铱(Ir(ppy)3)光氧化还原催化体系，采用二溴异丁基酯化低聚乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA-Br)为自引发性单体，通过激光辐照调控自缩合表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在硅基底表面制备超支化聚乙二醇(PEG)聚合物刷;对其超支化结构及表面官能度进行表征，研究不同聚合条件下超支化PEG聚合物刷的生长情况，探究硅基底表面接枝PEG刷的聚合反应机理。对超支化PEG聚合物刷的图案化特性、抗蛋白吸附特性、热氧老化特性及表面多功能化特性进行研究，结合飞秒激光刻蚀技术高效制备高精度超支化PEG聚合物刷微图案，实现其荧光分子功能化和生物大分子功能化。相关工作拓展了光催化SI-ATRP在表面超支化聚合物刷制备的应用，为超支化结构聚合物刷在材料表界面改性、药物运输、生物传感以及细胞筛选方面的应用提供基础研究。主要研究成果如下: (1)激光调控自缩合SI-ATRP制备出较高表面官能团密度的超支化PEG聚合物刷。研究结果表明，提高H2O溶剂含量、Ir(ppy)3催化剂浓度、光辐照时间与强度均有利于促进超支化PEG聚合物刷的生长，其相应的厚度与表面粗糙度值也随之增大。随着自引发性单体浓度的提高，超支化PEG聚合物刷厚度与表面粗糙度值呈现出先增大后减小的趋势，并在OEGMA-Br浓度为0.36M时达到最佳值。表明自引发性单体浓度在一定范围内有利于促进超支化PEG聚合物刷的生长，过高又会抑制其表面接枝生长。 (2)采用掩膜版通过激光调控自缩合SI-ATRP制备出图案化特性优异、复杂图形结构的超支化PEG聚合物刷微图案;通过对不同聚合反应条件(H2O溶剂含量、自引发性单体及催化剂浓度)的优化设计有效改善了超支化PEG聚合物刷微图案的图案化效果。通过激光共聚焦显微镜观测异硫氰酸荧光素(FITC)染色牛血清蛋白在超支化PEG聚合物刷表面的吸附情况，表明超支化PEG聚合物刷具有良好非特异性抗蛋白吸附特性。采用椭圆偏光仪在120℃空气氛围下分别测试线性及超支化PEG聚合物刷厚度随热氧化时间的变化趋势，表明相比于线性PEG刷，超支化PEG聚合物刷具有更优异的抗热氧化特性;这极大拓展了PEG聚合物刷在生物医疗领域中的应用。 (3)通过激光调控OEGMA-Br和OEGMA-N3两种单体自缩合表面引发原子转移共聚法制备出不同图形及梯度图案化的超支化PEG-N3聚合物刷微图案;又通过激光调控SI-ATRP在超支化PEG聚合物刷表面接枝共聚OEGMA-N3的方法制备出不同图形及梯度图案化的超支化嵌段PEG-N3聚合物刷微图案;采用激光共聚焦观测DBCO-cy3荧光分子染色后的超支化PEG-N3刷表面荧光强度分布，表明在超支化PEG聚合物刷表面成功实现了官能团的图案化分布及梯度功能化。 (4)通过飞秒激光刻蚀硅基底表面的超支化PEG聚合物刷快速高效地制备出高精度、高分辨率的超支化PEG刷微图案;并通过NaN3亲核取代实现叠氮基功能化后进一步接枝DBCO-cy3荧光分子及生物大分子，实现了超支化PEG聚合物刷微图案的荧光分子功能化及生物大分子功能化。