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生物醫用材料要求同時具備理想的力學性能、功能特性和生物相容性。由于單一材料幾乎難以同時滿足三要素的要求，因而，在滿足力學性能的前提下，提高其功能特性和生物相容性的表面改性成為研究的重點。鑒于細胞與高分子材料間的反應主要取決于材料表面化學成分、形貌、親水性和物理結構的影響，通過物理、化學、生物等各種技術手段改善高分子材料表面性質是在對基體材料性能影響不大的前提下，大幅度提高材料的生物相容性的有效方法。除具有耐磨性或者有效阻擋等特殊要求外，高分子材料改性僅集中于厚度為幾十到幾百納米的薄層。

目前高分子材料廣泛采用的一些物理和化學的表面改性方法均存在明顯不足之處，例如，化學修飾法在試劑的毒性及清除試劑殘留物方面存在困難，涂覆法較難于形成穩定的復合材料放射線輻照法在改性表面的同時會深及聚合物內部，使之發生與表面同樣的變化等不足均有待改進。

等離子體表面改性生物醫用高分子材料原理

等離子體可以通過改變材料的物理性質和化學性質發揮重要作用，等離子體技術也被廣泛用于改變材料表面能、提高潤濕性和產生官能團等。

根據等離子體的粒子溫度，可以將等離子體分為兩大類，即熱平衡等離子體和非平衡等離子體。非平衡等離子體或稱低溫等離子體，低溫等離子體的特點是電子和離子分別處于平衡態，電子溫度可以很高，離子和原子、分子等重粒子溫度卻很低。一方面電子具有足夠高的能量使反應物分子激發、分解和離化，另一方面反應體系得以保持低溫甚至室溫。低溫等離子體電子能量約為幾個到幾十個電子伏特，略高于聚合物中常見的化學鍵能，因此等離子體具有足夠的能量引起聚合物表面各種化學鍵的斷裂或重組，實現改性。

等離子體表面處理主要是用非聚合性氣體，如氫、氮、氫、氧氣等產生的等離子體對高分子材料進行處理。等離子體與高分子材料表面作用生成自由基團，這些自由基團繼續參加反應，在表面導入各種官能團，如羥基、梭基等，使材料表面的親水性和表面張力顯著變化，提高表面的生物相容性，進而改善蛋白質及細胞在材料表面的黏附種類與數量等。

等離子體表面改性生物醫用高分子材料具有以下優點

（1）等離子體對高分子材料表面的作用深度幾十到幾百納米，可保持基體力學性能同時改變材料表面能量狀況，提高表面的親水性，改善表面形貌，產生功能基團等。

（2）可處理各種形狀的材料表面，特別是在管狀材料改性中優勢明顯。

（3）干法工藝，可省去濕化學處理工藝不可缺少的烘干、廢液處理等工序，過程簡單，易于控制，對環境無污染。