水凝胶具有可调节的机械性能、良好的生物相容性以及与天然软组织模量相似的特性,使其广泛应用于生物医用材料领域。然而,目前绝大部分生物相容性良好的水凝胶材料,其力学性能难以满足关节软骨、体内支架等需承受较大载荷的应用要求。因此设计一种高强韧、生物相容性良好的水凝胶材料具有十分重要的意义。本文选择了甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）和马来酸（MA）为主要原料,通过构筑不同的交联网络,制备出一系列兼具生物相容性和优异力学性能的聚甲基丙烯酸羟乙酯-马来酸（PHEMA-co-MA）水凝胶材料,拓宽其在生物医用领域应用,具体研究内容如下:（1）通过HEMA和MA自由基聚合,本文构筑了强氢键网络、高力学性能的PHEMA基水凝胶,该水凝胶材料具有与市售有机硅乳房假体材料类似的压缩模量（48.81 k Pa）。循环压缩试验表明该水凝胶具有高能量耗散、自恢复能力以及优异的耐疲劳性,体内外生物实验有效地证明了该水凝胶具有良好的生物相容性。该水凝胶材料具有与人体组织类似的组织结构,有望成为新一代乳房假体材料。（2）为了进一步提高PHEMA基水凝胶材料的力学性能,拓宽其在组织支架或者软骨材料中的应用。本实验在PHEMA基水凝胶体系中引入铁离子,形成稳健的配位作用,从而抑制PHEMA高分子链在水溶液中的相分离,形成均匀的高分子水凝胶网络。研究发现,均匀的高分子网络可以有效地避免水凝胶材料在受力情况下的应力集中,且稳健的配位交联能有效地耗散能量,同时保持水凝胶的网络弹性,赋予其优异的韧性。均匀的网络结构和配位交联的协同作用赋予该体系极高的拉伸强度（3.44 MPa）、弹性模量（6.02 MPa）和韧性（4.17MJ/m~3）,这一力学特性与人类鼻软骨和耳软骨力学性能相当,同时该水凝胶具有良好的自恢复能力和耐疲劳性,使其为鼻软骨和耳软骨的移植提供了新的方法和新材料。（3）为了使PHEMA基水凝胶在湿润的生理环境中具有优异的抗溶胀性能。因此,本部分在配位后的PHEMA基水凝胶中引入N,N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）,成功制备了物理化学杂化交联网络的水凝胶材料。研究发现,杂化交联网络赋予水凝胶优异的力学性能,其拉伸强度可达2.42 MPa,弹性模量可达3.32 MPa,优于许多文献报道的PHEMA基水凝胶,且该水凝胶具有良好的稳定性以及抗溶胀能力。将该水凝胶材料与负载雌二醇的二氧化硅相结合,我们制备出高强高韧的载药PHEMA基水凝胶。经过药物释放和体外治疗实验发现该水凝胶可长期稳定的释放雌二醇,达到促进子宫内膜细胞生长的治疗效果,在IUAs治疗中具有广阔的应用前景。