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水凝胶是一种含有大量水份的三维网络聚合物,透明质酸(HA)水凝胶由于具有内在的生物相容性、高吸水性、可注射性以及与天然细胞外基质结构相似等优异性质近年来在生物医用领域受到广泛关注。但是传统的HA本体水凝胶存在机械强度差、不能对生物活性分子进行有效持续释放等缺点,在很大程度上限制了它的应用。为此,本文采用双交联体系构建了一种新型的自增强双交联HA水凝胶。首先利用反相微乳聚合法制备不同交联密度的HA微球(一次交联),经甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)改性后引入反应功能双键,然后以改性后的微球为增强相,GMA改性的HA分子链为基体相,在紫外辐射作用下,基体相和增强相之间共价交联(二次交联),形成具有双交联结构的自增强HA水凝胶。通过核磁共振氢谱(1H NMR)、动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、水平衡溶胀比测试、流变学分析、酶降解试验、牛血清蛋白(BSA)释放实验以及细胞活力分析等手段深入研究交联密度以及增强相与基体相的比例对双交联水凝胶的结构形貌、水平衡溶胀比、力学性能、降解性能、蛋白负载与释放、细胞相容性等性能的影响。在基体相研究中,1H NMR结果显示,增加GMA的投料比可以提高HA分子链中的GMA取代度,进而增加基体相的交联密度和力学性能。在增强相研究中,SEM和TEM结果显示,交联密度对HA微球(HGPs)的形貌影响不大,均呈表面光滑的圆球。DLS结果显示,HGPs内部交联密度对其溶胀前的粒径大小和分布影响不大,均介于17μm之间。但溶胀后,交联密度对HGPs的性能有显著影响,交联密度越大,溶胀比越小,酶降解速率越慢,并且对BSA的释放速率也越慢。在此研究基础上,通过调节基体相和增强相的比例以及交联密度,将GMA改性的基体相和增强相紫外光交联得到具有双交联结构的HA水凝胶(DCNs)。SEM结果表明,所有DCNs均呈相互连通的多孔结构,孔径约为20-50μm,HGPs嵌入水凝胶基体中,与基体形成交联结构。水平衡溶胀试验结果表明,DCNs-GMA50-HGPs1.5具有最小的水平衡溶胀比21.64±0.79,明显小于HA本体胶的38.18±2.33。流变学分析表明,DCNs的力学性能要显著高于本体胶,并且在所有水凝胶中DCNs-GMA50-HGPs1.5的存储模量最高,达到5610Pa,而同条件下本体胶的存储模量只有1560Pa。BSA的负载与释放实验结果表明,所有DCNs均具有较高的BSA的负载能力(>381±41μg.mg-1),并且能有效减缓BSA的释放速率,其中DCNs-GMA50-HGPs1.5对BSA的释放速率最慢。小鼠胚胎成纤维细胞培养结果显示,所有HA水凝胶均表现出良好的细胞生长活力,说明所有的HA水凝胶具有良好的细胞相容性。综上所述,自增强的双交联HA水凝胶不仅可以显著提高水凝胶的力学性能,还能实现对蛋白质的有效持续释放,是一种很有应用前景的软组织工程支架材料。