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有机硅单体及其聚合物独特的分子结构，使其具有许多优良的性能，如防水、耐候、低表面张力、低玻璃化温度以及生物相容性等。这些性能为有机硅在高分子材料学中的应用起到了极为重要的作用。然而，有机硅及其聚合物由于成膜性能和附着力较差，而限制了它们的进一步应用。丙烯酸类聚合物具有良好的成膜性能和附着力，采用丙烯酸类单体与有机硅单体共聚，能很好地克服有机硅聚合物的一些不利特性，同时也为新的复合材料带来许多新的优越性能。
对材料进行改性的方法很多，如接枝、嵌段、互穿网络以及核壳结构共聚等，不同改性方法获得的复合材料的性能各异。与其它的复合材料相比，核壳结构共聚物能为复合材料带来许多独特的性能，如使用稳定性、包裹功能性的核、提供多种表面性能等。近年来，各种以聚硅氧烷为核，以丙烯酸类聚合物为壳的核壳结构共聚物，不断地见于文献报道。然而，由于有机硅聚合物和丙烯酸类聚合物的性能差异较大，因此难与获得以丙烯酸聚合物为核、以有机硅聚合物为壳的共聚物，在文献中也未见此类结构聚合物的报道。此外，由于核壳结构共聚物的表面性能在很大程度上取决于其壳层成份的性能，而表面性能又在很大程度上决定了它的应用领域。这使得有机硅的一些优越性能，难以在核壳结构材料的应用中发挥作用。因此，采用新的设计和合成方法，制备出以丙烯酸类聚合物为核，以有机硅聚合物为壳的核壳结构共聚物，就成为本论文的研究内容。
本文在深入分析核壳结构共聚物形成机制的基础上，结合有机硅和丙烯酸类聚合物的特性差异及其共聚物的性能特点。在丙烯酸(酯)和有机硅单体的共聚过程、核-壳结构生物载体的设计合成、合成的核壳结构载体的应用等方面，开展了一系列的研究工作。
本文研究并筛选了新的聚合体系，合成了具有硅氧烷基团的有机硅聚合物为壳层的核壳结构新材料(MPS载体)，采用透射电镜、粒径分析、示差分析以及静态接触角等分析手段，对合成的载体进行表征。继而针对MPS载体易水解的问题，设计并合成出了具有合适聚合度的有机硅氧烷功能性单体(SMVTS)。在此基础上，又成功地合成了具有代表性的丙烯酸-有机硅核壳结构载体材料(SMVTS载体)。采用包括X-光电子能谱在内的多种方法，测定了PSMVTS核壳结构材料的表面成份，证实了有机硅聚合物位于载体壳层的核/壳共聚物的成功制备。
由于以有机硅聚合物为壳所带来许多优越性能，如疏水性、良好的蛋白质亲合力以及生物相容性等，因而合成的新材料在生物医学领域具有了广泛的应用前景。本文以牛血清蛋白(BSA)为模型蛋白，用PMMA和MPS两种载体进行了蛋白质吸附研究。实验结果表明，与PMMA载体相比，MPS载体能有效地提高蛋白质的吸附量，并且BSA的吸附量随着MPS聚合物含量的提高而增大。表明通过调节MPS载体上有机硅含量，便可实现对蛋白质可控性的吸附。为了阐明吸附的本质，采用Langmuir和Freundlich吸附模型对实验结果进行了拟合。结果表明，PMMA和MPS两种载体对BSA的作用，并不是简单的吸附，同时还存在着生物大分子与载体及其生物大分子之间的相互作用，这些作用都对生物大分子的构象产生了明显的影响。在酶的固定化过程中，研究发现，与PMMA载体相比，SMVTS新载体不但能提高GOD酶的固定化量，还能降低酶的解吸率、增强酶的抗洗涤能力。为其在食品、生物以及医学上的应用创造了良好的条件。