水凝胶是一类具有三维网络结构的高分子材料。它不溶于水,但能明显地在水中溶胀,从而吸收大量的水,并具有很好的保持水分的能力。由于水凝胶拥有渗透性,它能够让对于细胞非常重要的物质,诸如氧气和营养成分通过,因而在组织工程和细胞包裹与细胞增殖方面有重要的应用。其中,生物可降解水凝胶因其具有优异的性能在组织工程和控制释放领域备受关注。作为组织工程主要组成部分(细胞、生物材料支架、生长因子或其他生物学信号)的材料支架,水凝胶因具有吸水溶胀的性质,能给组织工程中的种子细胞提供像动物组织一样的微环境。同时由于水凝胶中含有大量的水分,能使营养物质和氧气在水凝胶中运输,这为细胞的生存提供了保障。本论文第一章综述了水凝胶的分类、智能型水凝胶的成胶机理、水凝胶的生物应用,特别是可注射水凝胶在组织工程上的应用。同时,对功能化胶束的分类以及在药物传递体系中的应用也加以了阐述。本论文第二章设计并制备了一种生物可降解和具有pH敏感性的AC-PCL-HEMA/PAAc水凝胶,此水凝胶不仅保持了水凝胶的生物可降解性,而且融合了pH敏感性于水凝胶之中。这种水凝胶随着pH值的变化而具有较好的智能药物控制释放性质。另外,这种水凝胶作为支架材料包裹细胞,可通过水凝胶的降解调节其内部孔径的大小而利于细胞向水凝胶内部生长。本论文第三章合成了α-CD/MPEG-PCL-MPEG超分子水凝胶。这种水凝胶适合于通过注射器进行注射。水凝胶对Dextran-FITC能够起到很好的缓释效果,说明是一种很有前景的药物传递载体。用水凝胶包裹的ECV304和MSC细胞,经过一段时间培养后,细胞能保持其原来的形态而不发生改变。体外细胞毒性实验与体内生物相容性实验表明,这种水凝胶具有良好的生物相容性,可作为注射性组织支架在组织工程上加以运用。本论文第四章合成了Dex-PCL-HEMA/PNIPAAm水凝胶,其相转变温度为33.2℃,考察了在37℃下BSA在水凝胶中的药物控制释放。体外细胞毒性实验与体内组织相容性实验表明,此种水凝胶可作为可注射的聚合物支架在组织工程上得到应用。本论文第五章合成并表征了半乳糖化FITC的聚合物Gal-PCL-g-Dex-FITC。此聚合物不论在体外还是体内都能形成稳定的胶束。此胶束能被HepG2细胞选择性的吞噬并聚集在细胞内。更为重要的是,具有肝靶向的胶束能显著性的在肝脏中分布,另外,靶向胶束在肝组织中有相对高的吞噬量,表明半乳糖化的胶束在肝靶向药物载体上有重要的潜在应用。本论文第六章通过开环聚合以及RAFT聚合方法合成了乳糖化并键接了单氨基卟啉的两亲性聚合物聚甲基丙烯-2-氨乙酯-b-聚己内酯(Gal-APP-PAEMA-PCL)以及没有乳糖化聚合物APP-PAEMA-PCL。得到的聚合物能在水溶液中形成稳定的胶束。相对于APP-PAEMA的荧光强度,不论是在DMSO中还是PBS (pH 7.4)中,接枝了卟啉的两亲性聚合物的强度增大,而Gal-APP-PAEMA-PCL强度最大。这些接枝了卟啉的聚合物在浓度低于1 mg/mL对HEp2和HepG2细胞均没有暗毒性,而乳糖化的胶束能够优先在HepG2中聚集并具有更高的暗毒性及光照毒性。