由动态化学键交联的水凝胶,一般称为动态水凝胶,因其具有良好的可注射性、自修复性能以及能够有效模拟细胞外基质的动态特性等特点,已被广泛地应用于细胞治疗、药物递送、伤口敷料以及组织工程等生物医学领域。Knoevenagel缩合反应是醛或酮与含有活泼亚甲基的化合物反应形成C=C双键的经典反应,已被广泛应用于合成精细化学品、天然产物、染料和高分子材料等。有意思的是,Knoevenagel缩合反应是一个能够在水相中进行的化学反应,有望成为一种构建新型水凝胶的新型交联方式,然而,基于Knoevenagel缩合反应形成的C=C双键是否具有动态性和响应性尚不清楚。本论文中,我们首先证明由Knoevenagel缩合反应形成的C=C双键是一种新型的动态共价化学键且具有温度敏感性,以此为基础我们构建了几种基于Knoevenagel缩合反应的动态水凝胶体系,并对其力学性质、可注射性、自修复性能及其生物医学应用等进行了系统研究,具体研究内容和结果如下:（1）研究证明了 Knoevenagel缩合反应所形成C=C双键是一种具有热响应性质的新型动态共价键,并以此构建了一种热可逆动态水凝胶。该水凝胶具有良好的自修复性能、可注射性、温度响应性和热塑性。具体地,以苯甲醛和氰乙酸修饰的聚乙二醇（mPEG）材料——mPEG-BA和mPEG-CA为模型分子,证明了基于该反应形成的C=C双键是一种新型动态共价键,并且具有明显的热可逆性。进一步,我们制备了一种基于苯甲醛和氰乙酸乙酯修饰的4-arm PEG-BA/4-arm PEG-CA水凝胶,该水凝胶具有良好的生物相容性,有望作为3D细胞培养的支架材料。（2）以Knoevenagel缩合反应为基础构建了一种可注射双网络水凝胶,该双网络水凝胶体系中的动态水凝胶网络不仅可以增加可注射性,保护细胞免受注射过程的机械损伤,还能够在注射后快速降解,有利于细胞的铺展和增殖。而其中的光交联水凝胶网络能够增强注射后凝胶在体内的滞留,并为细胞的黏附和增殖提供稳定的支架,可用于可注射细胞治疗。首先,合成了苯甲醛和氰乙酸修饰的葡聚糖——Dex-BA和Dex-CA,并证明了利用组氨酸为催化剂可明显增强了 C=C双键的动态交换速率,从而提高水凝胶的可注射性,有利于保护所包载的细胞免于遭受注射过程中的剪切力破坏。进一步,为了增加水凝胶在注射部位的滞留性,我们在原来Dex-BA/Dex-CA可注射水凝胶的基础上,增加一种可光交联的水凝胶网络（基于丙烯酰氯修饰的4-arm PEG）,构建了一种可注射双网络水凝胶体系,我们所设计的可注射双网络水凝胶在可注射细胞移植方面具有很大的应用潜力。（3）发展了一种基于Knoevenagel缩合反应形成C=C双键和苯硼酸酯键为基础的双动态共价化学键交联水凝胶,该水凝胶的成胶时间极短（<10 s）,且具有良好的可注射性和自愈合性,可用作快速按需溶解的水凝胶伤口敷料。首先,合成了氰乙酸功能化的4-arm PEG（4-arm PEG-CA）,并用2-甲酰基苯硼酸（2-FPBA）作为交联剂,与聚乙烯醇（PVA）作用制备了一种基于动态C=C双键和苯硼酸酯键的双动态键交联水凝胶。研究表明2-FPBA可以与半胱氨酸快速形成稳定的噻唑烷苯硼酸,从而促进双动态共价化学键——动态C=C双键和苯硼酸酯键的快速降解。基于上述特点,我们将该水凝胶用作处理全层伤口的伤口敷料,该水凝胶可以同时实现伤口在几秒内的快速闭合和敷料更换过程中的快速溶解,进而有利于伤口的愈合进程。综上,以2-FPBA作为交联剂,结合Knoevenagel缩合反应所形成的双动态共价化学键交联水凝胶为制备按需溶解水凝胶提供了一种新的思路,并且该研究进一步扩大了基于Knoevenagel缩合反应的动态水凝胶的应用范围。