水凝胶是一类软材料,由三维聚合物网络和大量水构成。由于具有与生物组织的相似性、典型的响应性和溶胀性等一系列的特殊性质,水凝胶在药物传递系统、组织工程、电子传感和效应器件设计等诸多领域得到了广泛的应用。但是在药物传递系统方面,由于传统水凝胶具有大且多的孔,使水凝胶在药物释放时会出现突释现象,短时间内将水凝胶装载的药物全部释放,达不到预期的目的。因此,本论文旨在寻找构建可以消除水凝胶突释现象并根据需要调节药物的释放量。具体工作如下:(1)为了在生理条件下快速高产量的得到复杂的DNA结构单元(Y型DNA、L型DNA、L’型DNA)并且不进行热处理,合成了一种阳离子型梳状共聚物,聚赖氨酸接枝葡聚糖(CCC)。CCC不仅能够促进DNA结构单元高效率的自组装而且能够稳定DNA结构单元的多级结构,特别是促进复杂的3D DNA水凝胶的形成。(2)Y型DNA结构单元、L型DNA结构单元和一个单链DNA适配体通过一步自组装得到适配体功能化的DNA 水凝胶。凝胶化过程在生理条件下且在一分钟之内完成。用互补序列(CSs)作为分子触发剂,当CSs不存在时,接枝进水凝胶的适配体结合蛋白质得到一个稳定的杂交态。当CSs存在时,CSs与适配体杂化得到一个新的杂交态,导致蛋白质从适配体上快速分离。可以通过CSs控制蛋白释放量和释放时间。蛋白捕获和分离的整个过程是生物相容的,并且没有包含任何破坏蛋白质或细胞的因素。(3)将4-arm-PEG-Mal和4-arm-PEG-SH按照1:1混合,发生迈克尔加成反应,构建成PEG水凝胶。把PEG水凝胶浸泡在acrydite修饰的凝血酶适配体中,覆盖掩膜,适配体通过紫外光引发acrydite和巯基之间的巯醇烯反应得到适配体图案化的水凝胶。通过加入与适配体互补的DNA,由于DNA之间的杂化作用,蛋白质可以在任何期望的时间和任何期望的量从适配体上分离。(4)将壳聚糖溶解在KOH/LiOH/尿素/H20质量比为6.5:5:7:81.5的碱性体系中,加入氯丙烯是丙烯基接枝到壳聚糖上,然后加入交联剂环氧氯丙烷得到壳聚糖水凝胶烘干得到水凝胶膜。巯基修饰的VEGF和PDGF-BB适配体分别覆盖掩膜通过紫外光照巯基与双键发生反应,把适配体图案化接枝到水凝胶膜中。通过加入相应cDNA达到可编程的控制多重蛋白释放的目的。