在组织工程支架中,能够进行氧气交换、营养物质输送和代谢产物排出的血管状结构扮演着至关重要的角色。利用合适的生物材料和工程技术来构建血管组织工程支架,满足了组织移植、生理/病理研究及药物的开发/筛选等各种应用需求,其研究受到广泛的关注。本文以典型的天然高分子明胶和壳聚糖制备复合水凝胶,基于明胶(Gel)的温敏性和壳聚糖(Chit-H~+)-柠檬酸钠(Citr)的离子交联特性,首次提出“动态牺牲”的新概念,并将其应用于构建多种类型的水凝胶基血管组织工程支架。明胶的温敏性使得Gel/Chit-H~+复合物在低温下形成单一明胶交联网络,具有热可逆性,本工作将其作为初始牺牲材料。引入柠檬酸钠后,Gel/Chit-H~+-Citr水凝胶在明胶交联网络的基础上进一步形成壳聚糖-柠檬酸根离子交联网络,具有热稳定性,转变为非牺牲材料。利用Gel/Chit-H~+和Gel/Chit-H~+-Citr水凝胶在热稳定性上的差异,可以选择性地用热水洗脱除去Gel/Chit-H~+牺牲水凝胶。由于柠檬酸根离子的扩散距离(即Gel/Chit-H~+-Citr水凝胶的形成)与时间有关,因而牺牲材料到非牺牲材料这一转变的空间分布是动态变化的,即为“动态牺牲”。首先,基于“动态牺牲”原理,制备了简单直形水凝胶管,其管壁厚度随离子交联时间的增加而增加。经碱处理的水凝胶管具有长达21天仍能保持管状结构的降解性能、能承受径向爆破压力(411.034mm Hg)和轴向循环拉伸的力学性能、满足小分子物质交换又防止红细胞泄漏的半渗透性和符合国家溶血试验标准的血液相容性,一定程度上达到了人工血管的理化要求。其次,借助3D打印技术制备三维结构的Gel/Chit-H~+水凝胶,同样利用“动态牺牲”的成管方式可构建具有良好力学性能和高孔隙率的复杂多分叉水凝胶管。其管状尺寸和三维结构随着交联时间和交联方式的不同而变化,基于此实现了具有一定灌流能力的单/双贯通管状网络的构建。最后,以同样的“动态牺牲”原理可以实现管状水凝胶与3D打印的多孔支架的耦合,所构建的血管化异质多孔组织支架在不同的交联时间和内外部结构组合下具有多样的管状尺寸和三维结构,适用于各种材料支架的血管化构建,并实现了不同种类细胞的分区域共培养和增殖,具有良好的生物相容性。总之,本文利用“动态牺牲”原理为血管组织工程支架的构建提供了新策略,实现了独立的简单直管、复杂多分叉管和血管化的异质多孔组织支架的制备。牺牲水凝胶既提供物理形状又参与管壁的形成,同一初始牺牲形状可满足不同管状尺寸和三维结构的构建。所构建的血管支架具有灵活的尺寸/结构调控性和良好的理化性能,为血管组织工程的深入研究奠定了基础。