聚合物的接枝技术由于可以多角度对常用聚合物材料进行表面／本体改性,从而赋予其全新的表面性能或者主体性能,被广泛应用在包装、食品和生物医学等领域。紫外光引发是目前常用的聚合物接枝方法,但是由于紫外光的能量较高,容易造成生物活性物质如DNA、蛋白质的失活。因此,针对生物医用领域的特殊需求,有必要开发由能量较低、温和的可见光引发的接枝聚合新方法。本论文以两种商用可见光引发剂异丙基硫杂蒽酮(ITX)和樟脑醌(CQ)为光引发剂,开展了可见光引发的聚合物基材表面接枝交联聚合以及半纤维素接枝丙烯酸水凝胶的制备研究,并分别研究了两种体系在原位包埋固定化酶或者药物释放等生物应用方面的特点和规律。主要工作及结果如下：1.利用夺氢型光引发剂异丙基硫杂蒽酮(ITX)在紫外光辐照下发生的夺氢—偶合反应,在聚丙烯无纺布上固定ITX半频哪醇休眠基,然后在可见光下引发双官能单体聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)接枝交联聚合,得到高度交联不溶胀、表面平整无瑕疵的“分子网布”复合膜结构。采用木聚糖酶为模型酶,在可见光辐照下,木聚糖酶的原位包埋和PEGDA网络的形成同步进行,从而实现木聚糖酶的固定化。酶的固定效率和固定密度可以通过改变聚合条件进行调节。此方法可以有效保留木聚糖酶的活性,即木聚糖酶经过固定后,可以有效重复利用,25个批次后保持了80%的活性,50个批次后仍然保留了60%的活性；紫外光固定化酶和可见光固定化酶进行对照实验,结果表明紫外光对酶活的损伤随着紫外辐照时间的延长逐渐严重,而可见光对酶固定化具有明显的优势。对固定化酶和游离酶分别进行了酶解玉米芯半纤维素的研究,结果表明,当固定化酶与游离酶的用量相等时,游离酶的反应速率较快并很快到达反应终点,固定化酶需要的时间较长,但是两种形式的酶最终得到的水解程度是一致的。2.以玉米芯半纤维素(HC)为骨架,丙烯酸(AA)为共聚单体,樟脑醌为可见光引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在可见光的辐照下制备了半纤维素接枝丙烯酸水凝胶(HC-g-PAA),并研究了丙烯酸/半纤维素比例、引发剂用量以及交联剂用量对平衡溶胀率的影响。水凝胶的溶胀具有明显的pH响应行为,可以基本上分为三个过程：pH 2-6,快速增长区;pH 6-9,缓慢增长区;pH 9-11,减小区,在pH 9下达到最大的平衡溶胀率。水凝胶在pH 2.0及pH 7.4的缓冲溶液中的溶胀和消溶胀具有可逆性。原位包埋蛋白质的体外释放实验表明在pH 2.0下基本不释放,在pH 7.4下释放量为40%,可以作为口服蛋白质药物的潜在载体。3.采用ITX为可见光引发剂,紫外光辐照下激发态的ITX从聚己内酯膜(PCL)上夺取氢原子形成半频哪醇自由基,随后和同时产生的表面自由基发生偶合形成休眠基,从而实现ITX在PCL膜上的固定。然后以可见光引发接枝聚合的方法通过PEGDA和AA共聚制备了pH敏感的水凝胶复合膜。接枝层的接枝率和厚度高度可控,复合膜厚度在纳米尺度,水凝胶薄膜具有pH敏感性。水凝胶薄膜的溶胀远远低于本体水凝胶的溶胀,由于PCL基膜的限制,溶胀只发生在纵向方向,横向不发生溶胀。原位包埋蛋白质的体外释放实验发现纳米尺度水凝胶在酸性条件下由于挤出效应具有更高的释放量。