角膜盲是第二大致盲眼病,绝大多数患者可通过移植健康的供体角膜来治愈,更严重的情况下,通过植入没有生物活性的人工角膜来治疗。然而供体角膜严重短缺以及人工角膜具有并发症的风险,基于此,使用角膜组织工程技术手段构建可行的角膜替代物是很有前景的角膜盲治疗方法。选择合适的生物支架材料和种子细胞是角膜组织工程迫切需要解决的两个关键问题。本论文首先通过甲基丙烯酸酐（MA）对明胶进行改性,改善其热稳定性,制备了四种不同浓度（7%、10%、15%和30%）的甲基丙烯酸酯化明胶（GelMA）水凝胶,并对其理化、光学性质以及生物相容性进行了表征。结果表明,GelMA浓度越低,水凝胶的杨氏模量越小,亲水性和光学性能越好。同时通过MTT检测、活/死染色、细胞形态学观察实验,研究在不同浓度GelMA水凝胶上培养的大鼠骨髓间充质干细胞（rBMMSCs）的细胞粘附性、活力和增值情况。此外,通过免疫荧光染色和角膜基质细胞标志基因的表达来表征rBM-MSCs分化为角膜基质样细胞的能力,其中标志物包括Keratocan、Lumican、ALDH1A1、α-SMA。体外实验的研究结果表明,7%浓度的GelMA水凝胶更有利于rBM-MSCs的生长和增殖,然而30%GelMA水凝胶为rBM-MSCs分化为角膜基质样细胞提供了更好的动态微环境。其次,同样通过MA对透明质酸进行改性,合成甲基丙烯酸酯化透明质酸（HAMA）水凝胶。将GelMA（10%w/v）和HAMA（0.5%w/v）混合以制备GelMA/HAMA双网络（DN）水凝胶。通过机械性能、光学性能、亲水性、体外原位降解等表征实验,研究GelMA、HAMA和DN水凝胶的理化性能差异,发现DN水凝胶在可见光区域是光学透明的,拥有超越GelMA和HAMA单网络水凝胶的良好机械性能,且亲水性与人体正常角膜相似。最后,对DN水凝胶进行生物学性能测试。体外兔角膜上皮细胞（CEp Cs）培养结果显示,在DN水凝胶上培养CEp Cs增值效果明显,表明该水凝胶具有良好的细胞粘附性和优异的生物相容性。通过免疫荧光染色来表征体外培养的CEp Cs中特异性标志物角蛋白3（CK3）的表达。实验结果表明,与GelMA、HAMA单网络水凝胶相比,DN水凝胶更有利于维持CEp Cs在体外对CK3的表达。所有实验结果都表明,GelMA/HAMA DN水凝胶具有作为角膜上皮组织工程生物支架的潜力。