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软骨组织结构特殊,缺乏再生能力,损伤后会留下永久性的病变。运动导致的软骨损伤十分常见,人口老龄化也加剧了软骨损伤的发生。随着组织工程技术发展,产生了多种软骨损伤修复方法,已成为国内外的研究热点。光聚合水凝胶的三维网络体系保持了大量水分,与人体组织非常相似。其前体溶液具有可注射性,经紫外光照射后,可引发原位聚合。迄今为止,光聚合水凝胶被广泛应用于软骨修复领域,具有生物相容性良好和微创等优点。研究者们制备出很多水凝胶,却依然存在强度和生物相容性的问题。然而,通过合成高分子和天然高分子复合,或天然高分子间的复合可以有效提高光聚合水凝胶支架的机械强度,同时保持较高的生物相容性。针对上述光聚合水凝胶用于软骨修复存在的问题,本文从提高其强度和生物相容性入手,设计合成了具有光化学活性的甲基丙烯酰基聚乙烯醇(MPVA),马来酰化壳聚糖(MCS)以及甲基丙烯酰化丝素蛋白(MSF)微纳米粒子;通过1HNMR、IR、XRD、DSC等测试手段,分别对上述3种单体的结构、结晶性和热行为等进行表征。并利用紫外光聚合技术制备出MPVA水凝胶、MCS/MPVA复合水凝胶以及MCS/MSF复合水凝胶。采用Photo流变、扫描电镜(SEM)、压缩、溶胀、细胞毒(MTT)等测试,分别研究了上述3种不同体系水凝胶的聚合动力学性能、微观形貌、力学性能、溶胀性能和生物相容性。结果表明MPVA有3种取代度,其水溶液能在20s以内开始凝胶化。其中取代度为0.01的MPVA1水凝胶力学性能优异,高于人体软骨强度(0.5MPa)。在形变量达到80%以上时仍然不被损坏,压缩强度大于0.7MPa。外力撤除后,依然能回复原貌,显示出高强度与弹性。MCS/MPVA复合水凝胶的力学性能和生物相容性良好。MCS1/MPVA1=25/75复合水凝胶的压缩强度为0.41MPa,是人体软骨强度的82%。MTT实验结果表明该复合水凝胶对L-929老鼠成纤维细胞无毒性。MCS/MSF复合水凝胶中,MSF微纳米粒子是次级交联点,与MCS分子链交联共聚。其中(6wt%)MCS+(0.01wt%)MSF复合水凝胶的压缩强度为0.15MPa,达到人体软骨强度的30%;MTT实验结果表明添加生长因子TGF-β1后,该水凝胶对小鼠关节软骨细胞毒性很低。上述3种水凝胶支架具有可注射和仿生两种特性,生物相容性良好且强度高。与软骨损伤部位嵌合紧密、微创且易塑形,有助于损伤部位修复。