摘要
水凝胶材料是一种具有高含水量和三维网状结构的软材料。天然高分子水凝胶因其优异的生物相容性、低免疫反应、低细胞毒性以及促进细胞粘附、增殖、迁移和新组织再生的能力而受到广泛关注。然而，天然高分子水凝胶在性能上具有较低的强度，损坏后难以修复，因此限制了其在各领域的应用。如果赋予凝胶自愈合性能，不仅能够延长凝胶的使用寿命，还可以恢复并保留凝胶原有的结构与性能，从而扩宽天然高分子水凝胶的应用范围。因此，本文利用改性透明质酸结合酰腙键交联和光交联，构建了具有良好自愈性能和机械强度的透明质酸自愈合水凝胶。为此，进行了以下三个方面的工作： （1）醛基化马来酰基透明质酸/3,3''-二硫代双（丙酰肼）自愈合水凝胶体系。首先，合成了马来酰基取代度为0.63，氧化度为0.18的醛基化马来酰基透明质酸（AMHA）。AMHA与3,3''-二硫代双（丙酰肼）（DTP）通过酰腙键交联制得单交联AMHA/DTP水凝胶，利用酰腙键交联和光交联制得双交联AMHA/DTP+UV水凝胶。酰腙键交联使得凝胶具有良好的自愈合性能（3h的应力自愈合效率分别为93.1±5.9%和90.4±12.8%）和pH响应性。与单交联凝胶相比，双交联凝胶具有更高的力学强度和稳定性，压缩强度从107.4±9.8kPa提高到116.6±12.3kPa，稳定时间从三天延长至五天。此外，凝胶都具有良好的细胞相容性。 （2）醛基化马来酰基透明质酸/酰肼化透明质酸自愈合水凝胶体系。本章利用酰肼取代度为0.25的酰肼化透明质酸（DHA）替代上一章中的小分子DTP。DHA与AMHA通过酰腙键交联制得单交联AMHA/DHA水凝胶，利用酰腙键交联和光交联制备得到双交联AMHA/DHA+UV水凝胶。大分子DHA与AMHA之间的链缠结和氢键作用明显提高了凝胶的稳定性（稳定时间大于7天）。动态酰腙键赋予AMHA/DHA凝胶和AMHA/DHA+UV凝胶自愈合性能（6h的应力自愈合效率分别为96.9±7.9%和96.2±4.2%）。光交联提高了凝胶的力学性能，使得双交联凝胶的压缩强度（150.5±4.2kPa）大于单交联凝胶（102.1±2.4kPa）。同时，凝胶还具有pH响应性以及良好的细胞相容性。 （3）醛基化马来酰基透明质酸/酰肼化透明质酸/3,3''-二硫代双（丙酰肼）自愈合水凝胶体系。为了同时提高凝胶的机械强度和自愈合性能，我们将DHA和DTP同时引入凝胶体系中。通过酰腙键交联制备得到单交联AMHA/DHA/DTP凝胶，利用酰腙键交联和光交联制得双交联AMHA/DHA/DTP+UV水凝胶。凝胶的压缩强度分别可达149.6±2.3kPa和162.2±16.2kPa。同时，酰腙键的断裂和重建赋予凝胶良好的自愈合性能（6h的应力自愈合效率分别为102.6±7.5%和95.0±8.4%）。此外，凝胶具有pH响应性和良好的细胞相容性。 总之，这种基于酰腙键交联和光交联构建的透明质酸水凝胶具有优异的自愈合性能，良好的机械强度和细胞相容性，在生物医学领域显示出广泛的应用前景。
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