细菌感染是临床上常见的一种疾病,它严重地威胁着人类健康,影响人类正常的生活。无论是由手术还是由植入物引入的细菌感染均会导致伤口愈合缓慢,严重时甚至危及生命。因此临床上利用抗生素或一些抗菌药物来预防细菌感染。然而随着抗生素的广泛使用导致耐药性微生物出现,且随着抗生素的更新而更新。同时,传统的抗生素由于其溶解性不好、局部药量过多引起毒性等缺点不能达到最佳的治疗效果。因此具有良好生物相容性、可降解性、抗氧化性、抗病毒及抗菌等特性的天然多酚成为抗菌剂的候选者。将抗菌剂负载在水凝胶内部制备的抗菌水凝胶不仅能够降低细菌耐药性的风险、调节抗菌活性,同时其特殊的三维孔状结构能够通过物理或化学交联包裹药物,达到缓慢控释的效果,进而降低给药频率,提高生物体的依从性。此外,还可以根据需要设计环境敏感型水凝胶,使其在特定的病理环境下孔隙增大,抗菌药物外流,达到靶向治疗的目的。其中,由天然产物制备的具有固有抗菌能力的水凝胶因其无细胞毒性和优异的抗菌性能等特点被广泛应用于生物医学领域。基于此,本论文的主要研究内容为利用天然多酚和天然多肽或其衍生物之间的相互作用,设计合成具有组织粘附性、抗氧化性及抗菌性的水凝胶,并探索该水凝胶在组织工程领域中促进伤口愈合的应用潜力。本论文的第一部分采用一种简单易行,促进蚕丝蛋白(SF)凝胶化的方法,制备了具有可注射性、粘附性、良好的细胞相容性、抗氧化性、抗菌性及自修复能力的蚕丝蛋白-单宁酸(SF-TA)水凝胶。通过将单宁酸(TA)简单加入SF中,使其在生理条件下加速SF溶胶-凝胶转变并提高凝胶的力学性能。由于TA的功能化,所制备的水凝胶(SF-TA)具有良好的组织粘附性和优异的自由基清除能力。在SF-TA凝胶上培养的小鼠成纤维细胞(NIH-3T3)能很好地粘附在凝胶表面,并显示出明显的生长和增值趋势。体外抑菌实验表明,SF-TA凝胶对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均显示出明显的抑制活性。此外,由于其内在的抗菌和抗氧化活性、可注射性以及与哺乳动物细胞良好的相容性,因此将SF-TA凝胶用于治疗小鼠细菌感染全层皮肤缺损的伤口时,可以显著加速伤口愈合过程并促进新生组织的生成。本论文的第二部分是关于两种基于肽的凝胶剂的合成,它们由萘基,四肽片段(Phe-Phe-Lys-Tyr(H2P03))和通过酰胺键连接到Lys侧链的咖啡酸或没食子酸部分组成,分别为:NapFFK(CA)Yp和NapFFK(GA)Yp。没食子酸(GA)和咖啡酸(CA)的引入赋予了凝胶剂优异的抗氧化性和抗菌性;同时,独特的多肽分子序列使两种凝胶剂能够在生理条件下自组装形成水凝胶。其中萘基部分和Phe-Phe二肽片段充当刚性支架,通过π-π堆积作用促进凝胶剂的超分子自组装;Lys分子被用于修饰咖啡酸或没食子酸的特定位点;磷酸酪氨酸基团(例如Tyr(H2PO3))作为碱性磷酸酶的底物,用于催化超分子自组装形成水凝胶。由于对碱性磷酸酶的去磷酸化反应具有良好的敏感性,因此这两种凝胶剂可以在生理条件下进行超分子自组装并形成具有优异力学性能的水凝胶。此外,由于咖啡酸和没食子酸的改性,这两种胶凝剂均表现出良好的自由基清除能力和抑制大肠杆菌活性的能力。