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水凝胶由于其良好的柔软和湿润性,常被用于心脏组织工程。但是,传统的水凝胶材料内部大多为无序网络结构,常缺乏良好的机械性能,进一步限制了其应用。本文模拟天然心脏组织的各向异性内源性结构,以丙烯酰胺（AM）和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体,通过与多糖、木材纤维增强骨架复合制备了具有各向异性结构的水凝胶,并对凝胶结构、交联度、流变性能和机械强度等进行了研究,主要工作如下:（1）采用溶剂热法和减压聚合成功制备了磁性场依赖交联剂Fe3O4-R,将其与AM、AMPS混合通过紫外光辐照在静磁场作用下制备各向异性AM/AMPS/Fe3O4-R（AAF）水凝胶。实验结果表明,当AM、AMPS、光引发剂酮戊二酸浓度分别为100mg/m L、200mg/m L、10.5mg/m L,Fe3O4-R平均粒径为500nm左右、浓度为3mg/m L,光照时间为20s时,制备的AAF水凝胶性能最佳。AAF水凝胶在与链取向平行和垂直方向的剪切模量(Gs∥’,Gs⊥’)为8.98k Pa、4.09k Pa,模量各向异性比为2.19。应力松弛测试表明,20s内在平行和垂直与链取向方向上相对残余应力分别为0.39和0.61。水凝胶平行和垂直与链取向方向拉伸强度分别达184.41k Pa、82.31k Pa,各向异性比达到2.24。（2）模仿天然心壁组织心外膜、心肌层、心内膜的三层结构,分别将羟乙基纤维素（HEC）、透明质酸（HA）、琼脂糖（Agr）三种多糖与凝胶单体AM、AMPS混合制备各向异性结构多层AM/AMPS/Fe3O4-R（LAAF）水凝胶。研究表明,控制HEC、HA、Agr浓度分别为15mg/m L、5mg/m L、50mg/m L,各层层厚分别为1.5mm、2mm、1.5mm,并进行3次冻融循环后,制备的LAAF水凝胶网络排列规整,网孔均匀致密,性能最佳。复合水凝胶剪切模量（Gs’）最大为23.51k Pa,冲击强度达23.12KJ/m2,压缩模量达640.32k Pa,压缩强度达144.43k Pa,拉伸强度达到590.25k Pa。应力松弛测试表明,在20s内相对残余应力为0.25。（3）将去木质素的木材纤维网络作为水凝胶的增强骨架,浸泡到凝胶单体基质AM、AMPS水溶液中,通过原位光聚合制备复合各向异性木材纤维（WAAF）水凝胶。当AM、AMPS单体总浓度为250mg/m L（AM与AMPS质量比为1:2）时,以樟子松木材纤维网孔为增强骨架时,制备的复合水凝胶网孔均匀,力学性能最佳。此时,水凝胶拉伸强度达4.65m Pa,在平行和垂直与纤维排列方向的剪切模量(Gs∥’,Gs⊥’)分别为8.17k Pa、6.14k Pa。应力松弛测试表明,在20s内WAAF水凝胶在平行和垂直与纤维排列两个方向上相对残余应力分别0.02和0.14。