水凝胶由于其柔韧性、刺激响应性、控释性、多功能性等特性,在生物医学领域,如组织工程、生物传感、药物递送、器官芯片、医疗器械等方面,具有广阔的应用前景。蛋白基水凝胶由于其独特的生物相容性、生物降解性、易于修饰改性等优势而备受关注。然而,蛋白基水凝胶的低机械强度限制了其在生物医学领域的应用。最近,有序蛋白凝集技术的出现改善了这一状况,该技术通过表面活性剂诱导蛋白质有序凝集从而制备出机械性能增强的蛋白基水凝胶。除了机械强度,高透明度允许对水凝胶内部进行实时观察,进一步拓展了蛋白基水凝胶的应用。本论文基于有序蛋白凝集技术,制备了高强度透明蛋白基水凝胶,并通过洗脱获得了生物相容性良好的纯蛋白水凝胶进而应用于生物医学领域,具体工作如下:（一）基于离子表面活性剂C12E4.5的鸽子蛋清水凝胶的制备与表征:首先合成了阴、阳离子表面活性剂C12E4.5。其次以鸽子蛋清作为蛋白源,采用有序蛋白凝集技术制备了蛋白凝集物PC(C12E4.5)。继而探索合适温度制备了蛋白凝胶PC(C12E4.5)-gel,该凝胶具有良好的机械强度、光学透明度以及溶胀性能。最后探索合适条件对凝胶进行洗脱处理,获得了具有生物相容性的纯蛋白凝胶。（二）基于离子表面活性剂C12E5的鸽子蛋清水凝胶的制备与表征:首先合成了新的阴、阳离子表面活性剂C12E5。其次以鸽子蛋清作为蛋白源,采用有序蛋白凝集技术制备了蛋白凝集物PC(C12E5)。继而探索合适温度制备了蛋白凝胶PC(C12E5)-gel,该凝胶具有良好的机械强度、光学透明度以及溶胀性能。最后探索合适条件对凝胶进行洗脱处理,获得了具有生物相容性的纯蛋白凝胶,且洗脱前后凝胶的性能没有明显的变化。重要的是,其机械强度远高于PC(C12E4.5)-gel。（三）基于鸽子蛋清水凝胶的肿瘤芯片的制备与表征:首先按照（二）中的方法制备了透明蛋白凝胶PC(C12E5)-gel,并进行洗脱处理获得具有生物相容性的纯蛋白凝胶。在其表面培养人非小细胞肺癌细胞NCI-H460,发现凝胶表面具有低细胞粘附性,这有利于细胞三维培养。继而通过3D打印制备了4种不同尺寸的微孔模具,将PC(C12E5)注入模具中加热凝胶后取出并进行洗脱处理,获得了透明微孔阵列芯片。最后将肺癌细胞接种于芯片微孔中进行培养,肿瘤球在第4天开始形成并逐渐长大,且在培养7天后保持良好活力,肿瘤球的尺寸随着微孔阵列孔径的增大而增大,证明了该水凝胶在三维细胞培养中的使用价值和应用潜力。