组织工程是生物医学工程领域中一个快速发展的新兴交叉学科。其核心是应用具有生物活性的原料,以工程学的原理和方法在体外构建人工组织来促进人体组织、器官修复或再生。水凝胶是一种亲水性高分子聚合物网络,因其高含水量以及优异生物相容性等成为应用广泛的生物组织工程材料。其中,单网络水凝胶由于机械性能差而应用范围有限,两种聚合物复合而成的双网络水凝胶机械性能优异,但在形变较大或反复形变后,仍容易破损,且固化原理复杂,导致其制备工艺步骤繁多,不利于加工塑型以及应用。因此,研发具有自发愈合功能的复合双网络水凝胶,并实现其低成本、快速的制备,能极大地拓展双网络水凝胶在组织材料工程领域的应用范围和实用价值。本论文中,我们创新性地用新配方合成了具自愈合再生能力的聚丙烯酰胺-海藻酸双网络水凝胶。新配方制备得到的双网络水凝胶具有优异的拉伸性和韧性,最大拉伸倍数可以达到46倍,最大韧性可以达到200 KPa。更为重要地,这种新型双网络水凝胶的自愈合能力极强,将其切为几块后置于湿润环境下,即可实现自发地修复。甚至,将其干燥后研磨至粉碎,也仅靠加水就能快速地自发愈合回复原样,其拉伸性能也能回复至100%,而且,这种粉碎后的自愈合再生可以循环数次,每次循环再生的双网络水凝胶还保持着40倍左右的拉伸率。我们对该水凝胶制备以及自愈合实验中的控制参数进行了详细的表征和分析,如预聚液的pH值,聚合物比例、温度、反应时间等,我们发现pH=3时,其机械性能如拉伸性和韧性达到最大值,而温度仅加快成胶时间,对所得凝胶的机械性能无明显影响。我们通过实验分析还发现,该水凝胶初次成胶是基于酰胺键的共价键和氢键网络复合而成,而自愈合是基于氢键的断裂和再形成。本论文制备的自愈合双网络水凝胶与一般的物理凝胶相比更为优异,其自愈合速度快、可多次循环愈合再生,甚至在严重粉碎并放置长时间后,仍可保持自愈合再生能力。与一般双网络水凝胶相比,自愈合双网络水凝胶的这些优异特点还赋予其罕见的加工与储存的便利性。最后,我们将这种新型自愈合再生双网络水凝胶用于亲水性胶水、材料修补剂、多功能薄膜敷料以及生物打印墨水等应用。