近年来,用于微创治疗技术的再生医学等学科显著发展,由于其不需要过多的手术,更易受到医生和患者的接受。可注射原位成形水凝胶是一种可取的选择对象,基于天然产物壳聚糖为原料的可注射UV交联原位成形水凝胶显得性能更为优越,其不仅来源广泛,并且生物相容性更高。目前,传统的UV交联壳聚糖水凝胶通常在水溶液中吸水溶胀,无法对外部环境刺激作出响应。作为微创植入的水凝胶则希望其溶胀度减小以减少对周围组织的压迫,而对于组织填充的水凝胶则希望有一定的溶胀度。因此,发展智能响应性壳聚糖水凝胶,调控水凝胶的溶胀行为具有十分重要的意义。本文以UV光为交联壳聚糖水凝胶的成形技术,以调控壳聚糖水凝胶的溶胀行为为研究目的。一方面从UV交联出发,将“巯基-烯/炔”点击化学应用于壳聚糖水凝胶的交联成形;另一方面利用壳聚糖衍生物的pH响应性,引入温度响应性巯基封端聚合物,实现对水凝胶溶胀度的pH和温度响应性。并进一步研究壳聚糖水凝胶在药物可控缓释以及在体内和体外相容性方面的应用。为了实现壳聚糖水凝胶在碱性条件下的pH响应性,利用氨基保护/脱保护策略,在壳聚糖C6羟基引入烯丙基,通过保留大量氨基,实现保留原始壳聚糖的pH响应性。研究结果显示,烯丙基壳聚糖水凝胶在酸性环境中呈现明显的溶胀行为,在碱性环境中呈现明显的收缩行为,最大溶胀比可达14.5倍,显示了明显的pH响应性。水凝胶的pH响应行为用来释放小分子药物多柔比星（DOX）和大分子药物牛血清白蛋白（BSA）,结果显示酸性条件促进BSA释放,而碱性条件促进DOX释放。为了进一步实现壳聚糖水凝胶的温度响应性,通过在烯丙基壳聚糖中引入巯基封端的温敏性聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）,利用UV光引发二者间的“巯基-烯”点击化学反应,赋予水凝胶pH和温度的双重响应性。研究结果表明,酸性和低温环境有利于凝胶的溶胀行为,碱性和高温环境则明显抑制水凝胶的溶胀行为,水凝胶表现明显的pH和温度双响应效果,其对最大溶胀比可达22倍。同时,水凝胶的浸提液与细胞共培养1天后,细胞的成活率为100%,皮下炎症实验也显示7天之后炎症消失,显示出良好的体外和体内生物相容性。为了实现目前壳聚糖水凝胶难以进行难水溶性药物的释放,引入巯基封端普朗尼克127（PF127）组分,以提高实现难水溶性药物的载药量。研究结果显示,炔丙基壳聚糖与双巯基封端的PF127,二者通过UV光引发的“巯基-炔”点击化学反应,可以快速制备水凝胶。其溶胀性能显示,PF127含量较低时,pH响应性明显,而当PF127含量较高时,则明显抑制pH响应性。药物释放中,PF127的特殊结构也显著的提高了药物载药量,并延缓了DOX和阿司匹林（ASP）的释放效果。为了抑制壳聚糖水凝胶的溶胀,通过戊烯酐与壳聚糖氨基之间酰化反应,合成疏水短链-戊烯基修饰的壳聚糖衍生物。戊烯基的引入一是提供UV交联性能,二是赋予该衍生物水溶性。研究显示,水凝胶在37℃pH=7.2环境下达到溶胀平衡后,三种不同取代度水凝胶的溶胀度分别为74%、64%和57%,表明戊烯基壳聚糖水凝胶均为收缩的“非溶胀”状态。戊烯基壳聚糖共培养5天后的细胞成活率可达90%以上,皮下炎症实验证明炎症在7天之后消失,显示出良好的体外和体内的生物相容性。综上,通过保留壳聚糖的氨基和引入温敏性聚合物,实现了pH和温度的改变对壳聚糖水凝胶溶胀度的调控,并通过引入疏水短链交联之后疏水性能力的增强,实现了壳聚糖水凝胶的“非溶胀”特性。这些新的设计方法为壳聚糖水凝胶的制备提供了新的科研思路,并为进一步研究壳聚糖水凝胶作为生物医用材料和药物释放材料上的应用提供科学基础。