水凝胶材料作为是一种三维网络状多孔材料,内部可以负载治疗要素,如药物、细胞、细胞因子等。将含有治疗要素的水凝胶材料作用于组织器官等病理位置,不但起到仿生支架的作用,还能够释放所含治疗要素帮助组织器官恢复。该材料已经逐步在组织工程中得到广泛应用。但是部分水凝胶存在生物学相容性不好、降解周期过长等缺点,不符合组织工程学的要求。鉴于此,我们制备了新型可注射透明质酸钠/海藻酸钠生物水凝胶,在确定其生物安全性的基础上,研究其在不同条件下的降解速率和力学性能。进一步,为了考察该类水凝胶材料的实际应用中效果,本论文进一步开展了两个方面的应用研究。具体内容如下:(1)通过改变透明质酸钠和海藻酸钠两个前体物质的质量含量比例,分别制备了 1%-5%、2%-4%、3%-3%和4%-2%的不同水凝胶,考察这些凝胶的体外降解能力和力学性能变化。结果发现,在一定范围内,降解速率和力学性能呈现一定的相关性,3%-3%的水凝胶22天降解剩余最多,为43.51%,抗压强度最高,为0.122 MPa;而1%-5%的凝胶降解速率最快,22天剩余13.03%,同时其抗压强度也是最低的,为0.021 MPa。该实验证明了我们制备的水凝胶性能的自主选择性,针对不同病理环境,可以选择适合的水凝胶配比。(2)负载曲安奈德纳米药物水凝胶在兔模牙周炎治疗中的应用研究。将利用超重力技术制备的曲安奈德纳米药物与水凝胶材料结合,提高水难溶性药物在水凝胶基体中的分散性和稳定性,实现药物在牙周炎部位的长效释放,提高牙周炎的治疗效果,并与现有临床牙周炎治疗药物进行对比,证明了水凝胶制剂疗效优势。(3)负载干细胞来源外泌体的粘附性水凝胶-钛合金复合支架材料在治疗大鼠颅骨缺损中的应用研究。利用细胞粘附多肽(RGD)对水凝胶材料进行修饰,进一步将负载间充质干细胞外泌体的粘附性水凝胶填充到多孔钛合金内,制备成复合支架材料用于大鼠颅骨缺损的修复治疗。粘附性水凝胶具有优良的生物相容性,可促进体内成骨干细胞的迁移和粘附;钛合金材料完美弥补了水凝胶的天生力学缺陷,使复合支架材料可以应用于承重骨缺损的修复;干细胞外泌体可诱导并促进体内成骨干细胞的成骨分化,并规避了传统干细胞疗法存在的弊端。