水凝胶由于其良好的生物相容性,低的免疫原性、高吸水性和与组织相仿的柔软性,在组织工程和药物运输中有着广泛的应用。其中聚乙二醇(PEG)水凝胶无毒,能通过肾脏排出体外,在体内不会累积,是应用比较广泛的水凝胶材料。同时,将可以降解的基团或者片段引入到PEG链中,能够赋予PEG水凝胶降解性。但是PEG水凝胶较低的机械性能极大地限制了其作为组织工程支架材料的应用。多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)是一种分子水平上的纳米尺寸有机-无机杂化材料,其分子尺寸在1～3nm之间,由硅-氧-硅(Si-O-Si)核心骨架和外围有机取代基组成特殊的有机-无机杂化结构。由于POSS具有纳米粒子的量子尺寸效应和高的表面能,赋予了它特殊的介电性能、热力学性能和强疏水性能。POSS引入到聚合物中能显著改善聚合物的基本性能,使得POSS拥有能在分子水平上改善聚合物性能的能力。另外,POSS无毒无味,具有良好的生物相容性,是理想的医用高分子杂化材料。本论文以四枝状马来酰亚胺基功能化的聚乙二醇和巯基功能化的单角POSS通过迈克尔加成制备两亲性的POSS-PEG预聚物,然后进一步与直链状的可水解的巯基功能化的聚乙二醇在低浓度的三乙醇胺-盐酸缓冲液中制备一系列不同POSS含量的可水解的杂化水凝胶,POSS作为悬挂纳米粒子共价接入到PEG水凝胶中增加水凝胶的机械性能。然后对制备的杂化胶的各项性能进行探究,最后探究不同的POSS-PEG杂化水凝胶对细胞增殖和生长的影响。主要分为以下两个部分:1.首先合成不同分子量的直链状可水解的巯基功能化的PEG交联剂,并探讨不同交联剂及不同的成胶固含量对杂化胶的影响,找到最佳成胶条件。然后在最佳条件下制备不同POSS含量的POSS-PEG杂化水凝胶并对其溶胀性能、力学性能、微观形貌、降解性能进行实验探究。结果表明,所有杂化胶都具有多孔的三维交联结构,且孔径随POSS含量增加而减小。POSS的共价引入能增加杂化胶的力学性能,减小杂化胶的溶胀和降解速率。因此可以通过调整杂化胶中的POSS含量对水凝胶的一系列性能进行调控。2.由于POSS-PEG杂化水凝胶的水解速率较大,在第一部分基础上,需要更加有效的手段对水凝胶的降解性能进行更为有效地控制,延长杂化胶的降解周期以达到组织工程的要求,因此,采用了混合交联剂的方法调节水凝胶的降解周期。在第一部分基础上,将POSS含量固定为4%,成胶固含量定为7.5%,可降解交联剂平均分子量固定为4 KDa。以四枝状马来酰亚胺基功能化PEG为交联点,可水解的巯基功能化的PEG和非降解的巯基功能化的PEG链作为混合交联剂,制备不同降解周期的杂化胶。然后对杂化胶的降解性能以及不同降解时期的微观形貌进行测试,最后将人脐静脉内皮细胞(HUVEC)3D封装于杂化胶内探究杂化胶的细胞毒性以及不同降解周期对细胞生长、增殖影响。结果表明通过调节两种交联剂的比例可更大范围地调整POSS-PEG杂化胶的降解周期。细胞实验表明,人脐静脉内皮细胞在杂化胶内部生长良好,不同降解速率的杂化胶对人脐脉内皮细胞的增殖和细胞形态有着不同的影响。总之,本论文制备不同POSS含量,不同可降解交联剂比例的POSS-PEG杂化水凝胶并对其力学性能,溶胀性质,微观结构以及生物相容性等性能进行研究,对POSS-PEG杂化水凝胶应用于组织工程材料提供理论支持和实际指导。