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水凝胶是模拟细胞外基质的理想材料。在组织工程应用中，可注射性水凝胶以及原位形成的水凝胶作为细胞载体应用更为广泛。本论文以羟乙基壳聚糖(GC)和聚乙二醇(PEG)为主要原料制备了两种上述类型的水凝胶，研究了化学组成、交联方式等对凝胶化过程、力学性能和载体性能等的影响，建立了动物模型评价水凝胶作为细胞支架和伤口敷料时的应用效果，实验结果表明上述水凝胶材料在生物医学领域具有一定应用前景。主要研究结果如下: (1)通过GC和双苯甲醛端基修饰的PEG(OHC-PEG-CHO)在生理环境条件下反应生成席夫碱动态共价键形成水凝胶。利用非共价键作用可进一步将RGD修饰的磁性二氧化硅纳米管固定在水凝胶表面，并纳米管在磁场作用使之取向排列，以制备表面图案化双层结构水凝胶。在凝胶化过程中，我们将小鼠成骨MC3T3-E1细胞包埋于GC/OHC-PEG-CHO水凝胶的网络结构中，在水凝胶的图案化表面粘附小鼠成纤维L929细胞，进行共混培养，实现了MC3T3-E1细胞在水凝胶内部的三维增殖和L929细胞在水凝胶表面的取向增殖。 (2)GC与二氧化硅纳米粒子(SiNP)通过氢键交联形成水凝胶。该水凝胶具有皮肤粘附性和载体性能，可实现细胞的原位包覆与增殖。使用小鼠皮肤创伤模型研究GC/SiNP水凝胶作为伤口敷料的特性，发现水凝胶敷料表现出良好的皮肤组织黏附能力，且易清洁，能够有效提高伤口愈合速度。不仅如此，以水凝胶为细胞载体，发现载有小鼠成纤维细胞(L929)的水凝胶促进毛囊和微血管的形成，从而显著提升伤口皮肤组织的修复质量。