水凝胶是一种新型的高分子材料,具有良好的环境友好型和生物相容性,在生物、医学应用前景广泛。丝素蛋白(Silk fibroin,SF)作为一种天然的生物材料,具有优异的生物相容性,并且具有一些功能,如:生物活性、PH敏感性以及组织粘附性等。因此丝素蛋白水凝胶材料备受关注,在药物缓释、组织修复等生物医学领域展现出巨大的应用前景。尽管如此,丝素蛋白水凝胶在力学性能以及成型性能上的不足使其在实际应用中受到很大限制。因此,制备出力学性能优良、形状可控的丝素蛋白水凝胶具有重要的科学价值。本论文设计了一种光聚合水凝胶PEGDA/SF,PEGDA/SF复合水凝胶由聚乙二醇双丙烯酸酯(Polyethylene glycol diacrylate,PEGDA),丝素蛋白和光引发剂Irgacure2959通过紫外光激发聚合而成。并且研究了丝素蛋白含量对于复合水凝胶PEGDA/SF的力学性能的影响。另外,还通过紫外光照射掩膜版的方法,实现了对复合水凝胶成型性的控制,成功的制备了微图案化水凝胶,并且通过细胞封装实验研究了其生物相容性。另一方面,将丝素蛋白作为主要材料,通过微流控技术制备了水凝胶纤维,并且定量和定性分析了水凝胶纤维的理化性质。主要包括以下内容:(1)通过配制不同比例的PEGDA和SF混合溶液,在波长365 nm的紫外灯下对混合溶液进行照射,从而聚合光照下形成复合水凝胶。研究了溶液配比对水凝胶样品的膨胀率、力学性能和内部结构的影响以及复合水凝胶的形成机理。研究表明通过该方法能形成可光固化、互穿网状的PEGDA/SF复合水凝胶,并且随着丝素蛋白含量的增多,复合水凝胶的力学性能变好。(2)基于紫外灯光照掩膜版的方法对PEGDA/SF复合水凝胶进行微图案化,并且通过细胞封装实验研究了图案化PEGDA/SF复合水凝胶的生物相容性。实验结果表明通过紫外灯光照掩膜版的方法可形成尺寸为100μm的网格图案的复合水凝胶。而且将小鼠前成骨细胞MC3T3-E1封装在复合水凝胶内,细胞在水凝胶内可以正常生长,证明了复合水凝胶具有较好的生物相容性。(3)利用简单的单乳液毛细管微流控装置,以Ca Cl2和PEG400混合溶液为外相,丝素蛋白和海藻酸钠(SA)混合溶液为内相。成功制备出尺寸可控的SF/SA复合水凝胶纤维,并且考察了复合水凝胶纤维的理化性能,研究表明SF/SA复合水凝胶纤维为壳核结构,丝素蛋白在纤维内部的构象主要为β-折叠。但是复合水凝胶纤维的力学机械性能较差,具有较大的改善空间。(4)此外,还利用上述微流控装置,以甲醇和PEG 400混合溶液为外相,丝素蛋溶液为内相。成功制备出尺寸可控的丝素蛋白水凝胶纤维,并且考察了水凝胶纤维的理化性能,研究表明丝素蛋白水凝胶纤维断裂伸长率较天然纤维明显增强,但是断裂强度减小。