水凝胶因其含水量高、生物相容性好、多种多样的功能性,被广泛用于组织黏合剂、组织工程细胞支架、伤口敷料等生物医用材料。这些实际应用,需要水凝胶有一定的功能性和力学性能,但这两者难以两全。在本工作的主要思路是,通过在传统的丙烯酰胺类水凝胶中引入抗菌成分,并结合结构网络的设计,制备出一系列兼具力学性能和抗菌性能的水凝胶。本工作的主要内容和结果如下:1.采用一锅法制备了一种新型抗菌性壳聚糖季铵盐(HTCC)-聚丙烯酰胺(PAM)-纳米银(AgNPs)水凝胶。在不添加光引发剂的情况下,AM的聚合和AgNPs的形成在紫外光照射下同时完成,原料简单,制备方便。力学性能测试、溶胀比实验、抗菌实验、细胞毒性实验证明了该水凝胶具有优异的力学性能、溶胀性能、抗菌性能和生物相容性,动物实验进一步证明其能有效地防止创面感染,维持创面在合适的微环境中,促进创面愈合。2.通过具有生物粘性的甲基丙烯酰胺基多巴胺(DOPA)、抗菌性的甲基丙烯酰氨基丙基三甲基氯化铵(MPTC)、N-异丙基丙烯酰胺单体(NIPAM)共聚得到具有抗菌性的可控粘附-脱粘附DOPA-MPTC-NIPAM水凝胶。DOPA的邻苯二酚结构使水凝胶可以很好地粘附在人体表皮上,同时NIPAM与DOPA的共聚让水凝胶的粘附性变得可控。MPTC的正电荷赋予水凝胶抗菌活性。该水凝胶可以在伤口敷料、药物控释材料和组织粘附方面都有潜在应用。3.利用单宁酸(TA)的阻聚作用,我们通过可控生长法制备管状水凝胶。通过双重增强方法制备具有抗菌性能的超高强TA/MPTC/AM-聚乙烯醇(PVA)管状水凝胶,第一重增强是双网络水凝胶的构建,TA/MPTC/AM作为第一网络,实现水凝胶管可控生长,PVA经过多次冷冻-解冻循环形成结晶,作为第二网络。利用酶催化矿化对水凝胶管进行第二重增强。TA/MPTC/AM-PVA水凝胶特殊的管状结构、优异的力学性能和抗菌性能使其可以在细胞培养、血管组织替代方面有潜在应用。