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生物医用材料，也称生物材料，是一类具有特殊性能，应用于疾病的诊断、治疗、康复和预防，以及替换生物体组织、器官，增进或恢复其功能的材料。其中，医用高分子材料受到医学领域普遍关注，已成为用途最广、用量最大的医用生物材料之一。壳聚糖(CS)是丰富的天然氨基多糖，具有许多有趣的物理化学和生物化学性质。因为具有很好的生物相容性、生物降解性、生物活性、与金属离子络合能力和特殊的跨细胞膜能力，壳聚糖被广泛应用于生物材料。最近，利用壳聚糖改性其他材料制备生物材料引起了科学家的广泛兴趣。 本论文中，我们以壳聚糖改性水性聚氨酯制备具有生物相容性、抗凝血性和抑菌性的植入材料，及壳聚糖包裹聚吡咯和金的复合物纳米粒子制备生物探针。围绕上述主要内容，主要开展了以下四方面工作: (1)合成了一系列水性聚氨酯，并对其进行了简单的物理化学表征和生物性质测定。我们发现，软段为PTMO和PCDL的水性聚氨酯PTMO1k-31具有良好的机械性能、热稳定性、生物相容性和一定的抗凝血能力，适合作为生物医用高分子材料的基材。 (2)通过静电自组装，合成了一系列具有核-壳结构的聚氨酯-壳聚糖离子复合物(PU-c-CS)纳米粒子的水乳液，并制成膜材料。研究PU-c-CS材料的结构、物理化学性能和生物化学性质。结果表明，PU-c-CS材料在保留优异的力学性能的同时，显著提高了材料的生物相容性、抗蛋白吸附能力、抑菌性和抗凝血性，是一种合适的植入材料。 (3)利用Frens法制备了不同粒径大小的金纳米粒子。再将金纳米粒子和壳聚糖反应，制备了金纳米粒子和壳聚糖的复合纳米粒子(AuNPs@CS)。TEM和 UV-vis结果显示，壳聚糖可以和金纳米粒子表面的柠檬酸钠进行配体交换，形成了金纳米粒子的线性组装。同时，我们还研究了pH值对金纳米粒子和AuNPs@CS纳米粒子链聚集形态的影响。 我们将阴离子PU水乳液加入到AuNPs@CS纳米粒子链溶液中，制备AuNPs@PU-CS。另外，我们直接利用PU-CS水乳液还原氯金酸，制备PU-AuNPs-CS。通过SEM和AFM研究了这两种金纳米粒子改性聚氨酯-壳聚糖离子复合物的结构和形貌，发现AuNPs均匀分布在PU-CS膜中，并在PU-CS膜的表面构建了纳米尺度的微结构。细胞实验证明，金纳米粒子的加入降低了材料的细胞毒性，并提高了材料的内皮细胞粘附性和增殖率。 (4)采用一步法，直接利用氯金酸氧化吡咯，得到具有增强SERS信号的金纳米花。金纳米花的结构和形貌通过TEM和SEM进行表征，结果显示合成的金纳米花分散良好，形貌基本一致，直径大小为40-100nm。拉曼光谱证明了金纳米花有较强的SERS增强效应，其增强因子大于109。我们利用壳聚糖包裹金纳米花，UV-vis结果表明，壳聚糖的包裹，可以提高探针的稳定性和抗离子干扰能力。巨噬细胞实验结果证明，这些SERS活性的探针无细胞毒性，可以轻易进入细胞内。拉曼光谱可以检测到活细胞内探针的SERS信号，证明了这些壳聚糖包裹金纳米花可以作为生物探针，用于检测和标记体内的癌细胞。 本论文中，我们通过静电相互作用合成了一系列聚氨酯-壳聚糖离子复合物，并研究其结构、物理化学性能和生物性质，实验结果表明壳聚糖改性聚氨酯材料是一种合适的植入材料。此外，我们利用壳聚糖包裹花瓣状纳米金制备具有SERS信号的探针，实验结果表明，壳聚糖包裹纳米金可以作为生物探针，用于检测和标记体内的癌细胞。这些结果展示了所得壳聚糖改性聚氨酯材料和壳聚糖包裹纳米金材料在生物材料领域的潜在应用价值。