海藻酸水凝胶具有成本低,生物适应性好,高溶胀系数等特点,在生物材料领域有着广泛的应用。基于不可逆相互作用制备海藻酸水凝胶在外界应力冲击作用下会产生无法恢复的破坏,缩短其实际使用寿命。目前可以通过在水凝胶骨架中引入可逆的席夫碱(Schiff base)结构,赋予海藻酸水凝胶自修复能力,基于亚胺动态键的交换作用能够重构水凝胶网络,延长其使用寿命。与此同时,席夫碱结构具有较低的毒性以及优异的生物适应性,基于席夫碱结构的自修复海藻酸水凝胶在生物医用材料领域具有光明的前景。然而,亚胺键在水相中交换速率较慢,根据目前的报道,基于席夫碱的海藻酸水凝胶断面自修复时间长达2小时,在人造组织等需要水凝胶快速自修复的场景中难以满足使用需求。聚酰胺(胺)树枝状聚合物(Poly(amido)amine,PAMAM)端部富含活泼的伯氨基团,能够与醛基形成席夫碱结构,可用于制备自修复水凝胶。此外,PAMAM具有极为规整的层状枝化结构,能够促进其端部活性基团进行分子间接触,提高可逆动态键之间的交换效率。因此,将PAMAM引入海藻酸水凝胶体系是实现快速自修复的有效途径之一。另外,由于引入的PAMAM具有抗菌能力,采用PAMAM交联赋予了ADA-PAMAM抗菌能力。本文使用高碘酸钠对海藻酸钠进行氧化,制得含有醛基的氧化海藻酸(alginate dialdehyde,ADA)。使用GPC和苯胺染色研究ADA的氧化度与其分子量和醛基化程度的关系,结果表明ADA氧化度分别为8%,20%和30%时,氧化产物的重均分子量分别为67±6.3 k Da,43±4.1 k Da和39±3.7 k Da,醛基化程度分别为7.0±0.9%,16.3±2.2%,25.2±2.5%,说明可通过控制ADA氧化度的方法调节其分子量和醛基化程度。将富含氨基的树枝状聚合物PAMAM引入到ADA水溶液中,通过席夫碱反应制得具有自修复能力的海藻酸水凝胶(ADAPAMAM),使用SEM,FTIR和紫外-可见光谱表征反应产物的结构,确定ADAPAMAM为席夫碱水凝胶。通过流变学表征研究ADA-PAMAM的凝胶时间和稳定性。ADA-PAMAM具有自修复能力,划痕实验结果表明氧化度为20%的ADA-PAMAM在25分钟内完成自修复过程,树枝状交联网络能明显加快水凝胶的自修复速率。应变循环实验结果揭示了ADA氧化度对ADA-PAMAM自修复能力的影响关系,表明ADA氧化度较高时ADA-PAMAM具有较好的自修复性能。通过扫描电镜(SEM)观察室温环境下金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)在ADA-PAMAM浸提液中的存活情况,研究了PAMAM的引入对ADA-PAMAM抗菌能力的影响。结果表明两种细菌在水凝胶的存在下观察到的数量明显减少,细菌表面有囊泡出现,水凝胶具有明显的抗菌能BIOPEP-UWM database力。由于ADA-PAMAM中仍存在大量未反应的游离氨基,有潜在的细胞毒性和诱发血栓的可能,这需要对水凝胶进行功能化改性以改善其细胞相容性和血液相容性。本文通过预先将肝素封端PAMAM的方法(肝素化)降低水凝胶中未反应的氨基浓度,以降低其细胞毒性并改善其血液相容性。采用亚硝酸进行肝素的氧化以产生醛基,通过席夫碱反应将氧化肝素用于PAMAM的封端,得到肝素封端PAMAM(PAMAM-Hep)。使用FTIR和GPC对肝素的封端进行了研究,证明肝素封端PAMAM,并使用ADA和PAMAM-Hep通过席夫碱反应制备肝素化改性水凝胶ADA-PAMAM-Hep。流变学测试表明ADA-PAMAM-Hep的储能模量随肝素含量的增加而增加,应变循环实验说明肝素化水凝胶仍具有自修复能力。MTT细胞实验结果表明在相同浓度下,肝素化后ADA-PAMAM的OD值明显低于改性前的水凝胶,细胞毒性问题得到了改善。溶血实验中肝素含量为10%,30%和50%的水凝胶的溶血率分别为-6.469%,-7.536%和-7CX-5461浓度.538%,高于改性前水凝胶的-6.217%;复钙实验中肝素接枝浓度为10%,30%和50%的水凝selleck抑制剂胶分别在43 min,107 min和大于240 min的时间使去血小板血浆发生完全凝聚,明显长于肝素接枝前水凝胶的26 min。溶血实验和复钙实验的结果均表明肝素接枝后水凝胶的血液相容性得到了明显改善。