水凝胶是一种具有高含水量的由大分子组成的三维网络结构材料,在生活、工业等各个领域有着非常重要的应用前景。壳聚糖是唯一天然来源的碱性多糖,基于壳聚糖的水凝胶通常具备良好的生物相容性,在生物医用领域具有极为广阔的应用前景。双网络水凝胶由于独特的结构特点,其力学性能非常突出,具有很高的强度与韧性。而目前研究最多的双网络水凝胶都是化学交联的,生物相容性较差,在生物医用材料领域受到了极大的限制。仿生矿化是模拟生物矿化的过程,制备高性能有机-无机杂化增强材料的有效策略,而水凝胶是非常适合矿化的模板,能为矿化提供适宜的条件。本文的主要内容如下:1.以壳聚糖和琥珀酰化壳聚糖为原料,以壳聚糖碱溶体系为基础,通过巧妙的制备路径设计,构建了一种由纯物理作用交联的双网络水凝胶。相比纯壳聚糖水凝胶,其凝胶结构规整且致密,力学性能有显著提升,并随琥珀酰化壳聚糖配比的增加而增加,其压缩模量最高可达204 kPa。同时,实验证明,相比化学交联的双网络水凝胶,其生物相容性具有非常明显的优势,细胞在该双网络水凝胶表面的长周期存活率都保持在80%以上,能够很好的粘附和增殖。2.以琥珀酰化壳聚糖/壳聚糖双网络水凝胶为模板,利用羧基与钙离子配位结合的特点,设计了两种不同的策略使其进行原位矿化,制备了矿化增强的水凝胶材料。两种矿化策略以递进的方式设计,研究了该矿化方法中碳酸钙在羧基作用下的形成原理与过程。矿化后的水凝胶力学性能有了更进一步的提升,并随琥珀酰化壳聚糖配比的增加而增加,其压缩模量最高可达393 kPa。