目前，胶原蛋白在医学生物材料领域的开发已经成为国内外学者研究热点。商品化的胶原材料主要来自于牛，羊，猪等哺乳动物的皮肤或肌腱，但由于口蹄疫、疯牛病等动物性疾病在全球范围的蔓延，使用该来源的胶原产品对人类的健康存在着潜在的安全隐患。中国拥有丰富的鱼类资源，水产养殖业发展迅速，而鱼皮、鱼鳞和鱼骨中含有丰富胶原蛋白，鱼源胶原蛋白的开发与利用价值正逐步受到人们的关注。然而，鱼源胶原蛋白存在着热稳定性弱、机械强度低、降解速度快等诸多不利的因素，在一定程度上限制了鱼胶原在生物医学材料领域中的应用。为了解决这些难题，需要从鱼源胶原材料的制备工艺着手，改善其性能上的弱点来满足医学材料的需要。本研究运用酸式提取法和酸/酶式提取法分别从草鱼皮、乌鳢皮和猪皮中分离纯化胶原蛋白并对其分子结构和理化性质进行了分析和比较。在此基础上，重点研究了冷冻速率和超声波处理对鱼源胶原材料的空间结构和理化性能的影响，为鱼源胶原生物材料在实际生产、应用和储存方面提供理论基础。分别以草鱼皮、乌鳢皮和猪皮为原料，运用酸式提取法和酸/酶式提取法分离得到不同来源的酸溶性胶原蛋白（Acid-solubilisedcollagen，ASC）和酶溶性胶原蛋白（Pepsin-solubilisedcollagen，PSC），分析比较了胶原蛋白的分子结构和理化性能的差异。实验结果证实提取得到的胶原蛋白均为Ⅰ型的胶原；不同方法提取的ASC和PSC具有相似的二级结构，但其胶原在蛋白质一级结构等方面仍存在显著的差异性；热稳定性（DSC）分析结果表明，分离纯化的5种胶原蛋白均具有完整的三螺旋分子结构，其热变性温度分别为：猪皮PSC（41.58℃）、草鱼ASC（35.62℃）、草鱼PSC（35.81℃）、乌鳢ASC（33.85℃）和乌鳢PSC（34.06℃）；体外酶降解性能的实验结果表明，几种胶原蛋白样品的酶降解率依次为乌鳢PSC>草鱼PSC>乌鳢ASC>草鱼PSC>猪皮PSC。与草鱼鱼皮和乌鳢鱼皮胶原蛋白相比，猪皮PSC热稳定性和耐酶降解性能均较好。在草食性和肉食性淡水鱼胶原蛋白之间，草鱼鱼皮胶原比乌鳢鱼皮胶原具有更好的热稳定性和酶解稳定性。同时，酸式提取的胶原蛋白比酶式提取的胶原蛋白具有更好的酶解性能。以上述分离纯化的草鱼皮ASC为原料，在不同的冷冻速率（-40℃冰箱、-66℃冷井和-196℃液氮）条件下冷冻并干燥后制备得到不同的鱼源胶原蛋白海绵材料CS-40、CS-66和CS-196，研究并比较了冷冻速率变化对胶原海绵材料空间结构、理化性质以及其对成纤维细胞增殖能力的影响。扫描电镜和HE染色图片分析结果表明：与CS-40和CS-66海绵材料相比，CS-196海绵材料结构孔径较小（70.2±5.4μm）且表现出更显著的各向同性；海绵材料的空间结构分析可知：CS-40、CS-66和CS-196海绵材料的孔径大小依次为340.3±62.2μm>318.3±57.5μm>70.2±5.4μm，比表面积依次为CS-40(1266.8±58.3m2/g)<CS-66(1431.0±34.8m2/g)<CS-196(1626.3±63.8m2/g);海绵材料的理化性质结果表明：与CS-40和CS-66海绵材料相比，CS-196海绵材料表现出更好的抗压缩的能力(3770.9±297.0kPa)，但其体外溶胀率和体外酶降解速率也相对较大(P<0.01)；CCK-8细胞增殖实验结果表明：与CS-40和CS-196海绵材料相比，CS-66海绵材料由于其合适的空间结构而展现出更好的促进细胞生长的能力。以草鱼鱼皮PSC为原料，研究了超声波处理对胶原体外自组装能力的作用。分别在胶原蛋白组装成核阶段采用不同的超声波功率（0w，100w，140w和180w）处理并制备得到CG-0，CG-100，CG-140和CG-180的胶原凝胶，同时对其微观结构及其凝胶性质进行研究和比较。浊度实验表明：随着超声波功率增加，胶原体外自组装速率逐步加快（P<0.05），其凝胶化所用的时间却逐渐缩短；扫描电镜图片数据分析可知：不同的胶原纤维粒径大小依次为CG-0（102.9±26.3nm）>CG-100（92.8±24.4nm）>CG-140（81.8±18.7nm）>CG-180（79.9±14.9nm）（P<0.05），CG-0、CG-100、CG-140和CG-180的D-周期分别为66.1nm±5.6nm、65.0±2.1nm、62.2±3.2nm、62.5±2.0nm。该结果表明，超声波处理对胶原体外自组装速率和自组装纤维产物结构均具有不同程度的影响。动态流变和凝胶质构实验证实：经过超声处理的胶原凝胶，其粘弹模量、凝胶强度等指标均随着功率的增强而逐渐减小。该结果表明，由于胶原自组装成核阶段引入超声波后，自组装胶原纤维的空间分布发生改变，因此导致了胶原凝胶质构性能的变化。