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对骨骼肌缺损和功能丧失的治疗,传统医学在进行组织移植上存在着供体不足和免疫排斥反应等问题,而组织工程为解决这些问题提供了新的思路。在对工程组织进行体外构建的过程中,生物材料的选择和支架的结构对组织的形成至关重要。甲基丙烯酸酯化明胶（Gelatin methacryloyl,GelMA）具有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（Arginine-glycine-aspartic acid,RGD）序列,类似于细胞外基质（Extracellular matrix,ECM）,有利于细胞的增殖、迁移和分化,是较为理想的生物材料,而生物三维（Three-dimensional,3D）打印技术可以精确地对细胞进行沉积,在组织工程中应用广泛。由于单纯的GelMA不具有导电性,无法更好地模拟生物组织内微弱的导电环境,细胞之间无法进行电信号交流。因此,本论文提出以GelMA为生物材料,通过在GelMA中加入聚3,4-乙撑二氧噻吩（Poly 3,4-ethylenedioxythiophene,PEDOT）制备出GelMA/PEDOT导电水凝胶,并将成肌细胞（Myoblast,C2C12）包裹在导电水凝胶中利用3D打印技术制备成支架,然后进行体外培养,观察电刺激对细胞的影响,期望将其应用到组织工程中。首先,合成GelMA并进行性能考察。以明胶（Gelatin,Gel）和甲基丙烯酸酐（Methacrylic anhydride,MAA）合成了GelMA,核磁共振氢谱（Proton nuclear magnetic resonance,1H-NMR）结果表明,当MAA/Gel（mL/g）大于0.1/1时,GelMA的取代度可以达到90%以上;流变性测试结果表明GelMA黏度随温度的降低而增大,从储能模量（Storage modulus,G′）和损耗模量（Loss modulus,G″）的降温变化曲线得到不同浓度和取代度GelMA凝胶点在20℃到30℃之间,大部分GelMA的凝胶点在25℃左右。通过对GelMA打印性考察,确定了GelMA的打印参数,GelMA冻干支架的扫描电子显微镜（Scanning electron microscope,SEM）图和溶胀率测试表明,冻干支架疏松多孔,且具有较高的溶胀率,说明GelMA支架具有很好的吸水性能,有利于细胞的增殖和迁移;对GelMA支架进行的细胞毒性测试结果表明,细胞在GelMA支架浸提液中的存活率均大于75%,毒性级别为1级,符合ISO 10993-5:2009对生物材料生物相容性的要求,GelMA可用于后续细胞实验。其次,制备了GelMA/PEDOT复合支架并对其进行性能考察。在表面活性剂十二烷基硫酸钠（Sodium dodecyl sulfate,SDS）浓度为0.01 mol/L的条件下合成PEDOT纳米颗粒,从透射电子显微镜（Transmission electron microscope,TEM）图可以看出,PEDOT粒径均一,大小在30 nm左右;红外光谱表明,3,4-乙撑二氧噻吩（3,4-ethylenedioxythiophene,EDOT）单体中的Cα-H发生了反应,由紫外光谱表明,合成的PEDOT纳米颗粒处于氧化态,具有一定的导电性;制备出GelMA/PEDOT复合水凝胶,冻干后的SEM图表明,PEDOT纳米颗粒在GelMA中分散均匀,四探针测试仪测试的结果表明,当PEDOT纳米颗粒浓度在2 mg/mL时,复合水凝胶的电导率可以达到1.19×10-3S/cm,交流阻抗测试结果表明,PEDOT纳米颗粒的加入可以降低GelMA的阻抗;打印出GelMA/PEDOT导电复合支架,支架线条之间有清晰可见的间隙,有助于传质,溶胀率的结果表明,GelMA/PEDOT导电复合支架依然有较好的吸水性,细胞毒性实验表明,细胞在支架浸提液中存活率均大于75%,说明复合支架可用于细胞实验。最后,3D打印包裹C2C12的GelMA/PEDOT导电支架并进行体外研究。用GelMA和GelMA/PEDOT水凝胶对C2C12细胞进行包裹培养,结果表明,较低浓度和取代度的GelMA将有利于细胞的存活和增殖,PEDOT纳米颗粒的浓度为1 mg/mL时的复合水凝胶已经接近活组织的电导率。用1 mg/mL的PEDOT、6%的GelMA100包裹C2C12进行打印,对打印支架中的细胞进行电刺激培养并予以表征。活/死染色表明,支架有序的网状结构更有利于C2C12细胞获取营养物质,与直接在GelMA和GelMA/PEDOT水凝胶块中培养相比,在3D打印支架中的细胞存活率更高。培养到第10天的免疫荧光染色和苏木精-伊红（Hematoxylin-eosin,HE）染色结果表明,支架内部细胞密度较低,支架外部细胞密度较高,细胞从支架内部向外部迁移,并且逐渐铺展、伸长、发生融合,形成多核肌管;在不加电刺激的条件下,GelMA/PEDOT支架上的细胞数多于纯GelMA支架;电刺激组与不加电刺激组相比,细胞融合程度更高,肌纤维更长,每根肌管中有更多的细胞核数,在支架规则的结构引导下,排列有序。综上所述,C2C12细胞在3D打印技术构建的GelMA/PEDOT导电支架中可以很好的增殖、迁移和分化,电刺激对于C2C12细胞成肌分化有着促进作用,有望为骨骼肌组织修复提供潜在的可行方案。