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壳聚糖(CS)是一种天然碱性多糖,壳聚糖基水凝胶由于其良好的生物相容性和降解性且具有一些特异性功能如抗菌性、抗氧化性、以及止血能力,因此,壳聚糖基水凝胶在生物医用材料上有广泛的应用,例如组织修复、药物缓释等,但壳聚糖水凝胶力学性能较差,这严重限制了其在实际中的应用。本文以柠檬酸(CA)作为交联剂并采用冷冻解冻的方法来制备物理交联壳聚糖水凝胶,以及通过一锅法接枝多巴胺(DA)来改性壳聚糖水凝胶的机械性能,并初步探讨其作为脊髓修复材料的可行性。首先以柠檬酸为交联剂,通过循环冷冻解冻的方法,制备壳聚糖基水凝胶(CS-CA)。在60℃下,壳聚糖溶液里加入柠檬酸,在-20℃下冷冻、常温下解冻后形成水凝胶。其中柠檬酸含量对水凝胶的性能影响至关重要,随着柠檬酸含量的增加,CS-CA水凝胶孔径变小,溶胀度也随之减小,内部结构随着CA含量的增加也变得更加规整。进一步制备出多通道CS-CA水凝胶并进行了大鼠脊髓损伤修复实验,研究表明CS-CA水凝胶对施旺细胞有增殖效果,能够诱导神经迁移生长,成功修复大鼠T9段脊髓缺损。进一步以柠檬酸为交联剂,1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为催化剂和稳定剂,将多巴胺接枝到壳聚糖上制备得到了柠檬酸交联壳聚糖/多巴胺的水凝胶(CS-CA-DA)。探究了多巴胺含量对改性壳聚糖水凝胶的力学性能以及溶胀性的影响。结果表明,当多巴胺含量增加,溶胀度增大,水凝胶的韧性增加。在形成水凝胶的过程中施加一个取向应力,可获得呈现取向性微观结构的水凝胶。最后,采用NaOH溶液氧化CS-CA-DA水凝胶以提高其强度。分别从储能模量、流变性、力学性能和溶胀度等方面探讨了多巴胺含量及NaOH对水凝胶的性能影响。结果显示,储能模量G从CS-CA-DA1的62 Pa,CS-CA-DA2的39 Pa,CS-CA-DA3的30 Pa,增加到1111 Pa、1418 Pa和1519 Pa,而CS-CA-DA0-NaOH仅从72Pa增加到123Pa,NaOH的氧化对多巴胺改性后的水凝胶的粘弹性具有明显的增强效果。氧化后,溶胀度随多巴胺含量增加而逐渐下降;CS-CA-DA-NaOH水凝胶;具有良好的细胞相容性,多巴胺的引入能够增加神经干细胞在水凝胶上的细胞活性。