近年来,可注射水凝胶作为一种新型的生物医用高分子材料已经成为生物医学材料的一个重要研究领域。其中,海藻酸基水凝胶由于其良好的生物相容性、温和的凝胶过程和独特的降解特性引起广泛关注。然而,离子交联海藻酸水凝胶应用于临床仍存在一些尚待解决的问题,如单纯钙交联海藻酸凝胶速度快,凝胶化过程不可控,临床应用时可能会堵塞针头或者造成不均一的交联;海藻酸钙水凝胶在生理条件下的长效稳定性较差,不适用于长效释药体系;此外,海藻酸自身缺乏与哺乳动物之间的交互黏而细胞附性差,用于组织工程时,需外加细胞特异性黏附因子或蛋白等。本论文工作针对上述问题展开了生物多糖海藻酸钠-天然蛋白质原位可注射双交联水凝胶的合成、表征及其作为药物缓释载体和细胞支架的应用基础研究。本工作采用离子-共价双交联机制合成了海藻酸钠-丝素蛋白和海藻酸钠-明胶两种新型的原位可注射水凝胶,采用傅里叶变换全反射式红外（FTIR-ATR）对其结构进行表征,采用流变仪测定水凝胶的弹性模量,通过倒管法测定了凝胶化时间,通过失重法考察了水凝胶在生理盐水中的降解行为,死活细胞染色及MTT法评价了水凝胶的生物相容性。以可注射水凝胶作为抗肿瘤药盐酸阿霉素（Doxorubicin,Dox）载体,研究阿霉素缓释体系的被动靶向作用和定位缓释效果。以可注射水凝胶为细胞支架,研究可注射支架对神经干细胞（NSCs）细胞行为的调控作用。具体研究内容如下:第一章综述了目前常用的可注射水凝胶交联方式和交联材料的优缺点,总结了可注射水凝胶应用于药物输送及组织工程领域的优点和面临的挑战。第二章工作,采用天然大分子,生物多糖海藻酸钠（Sodium Alginate,SA）和丝素蛋白（Silk Fibroin,SF）为原料,通过离子共价双交联机制,构筑了一系列可注射SA-SF水凝胶,并以盐酸阿霉素（Doxorubicin,Dox）为模型药,研究其在瘤内抗肿瘤药物输送系统中的应用。用FTIR-ATR表征其结构,考察离子交联度及共价交联对水凝胶凝胶化时间、降解行为的影响。结果表明,钙离子浓度越大,双交联水凝胶的凝胶时间越短,降解速率越慢,且共价交联的引入能明显减缓水凝胶的凝胶时间。采用死活细胞染色及MTT法考察了水凝胶的生物相容性,研究发现,可注射水凝胶具有良好的细胞相容性。无膜溶出法考察了水凝胶的溶蚀以及体外药物释放行为,结果发现,负载Dox的SA-SF水凝胶无明显突释现象,能持续释放Dox达4周以上,且释放Dox仍能保持其效能,具有良好的杀死肿瘤效果。裸鼠肉瘤模型研究阿霉素缓释体系的体内抗肿瘤疗效,瘤内注射阿霉素凝胶与尾静脉注射同剂量（5 mg/kg）的Dox溶液相比,阿霉素缓释体系具有更显著的抗肿瘤疗效和更低的心脏毒性。上述研究表明,可注射SA-SF双交联水凝胶作为高生物兼容性、可降解、微创定点控释抗肿瘤药物的载体材料,具有潜在的应用价值。第三章工作,采用海藻酸钠和生物相容性好的明胶（Gelatin,G）为原料,通过调节两组分比例,合成原位可注射SA-G双交联水凝胶。重点考察离子交联度、共价交联对水凝胶凝胶时间、降解等性能和载药量对凝胶释药行为的影响。结果表明,钙离子浓度越大,双交联水凝胶的凝胶时间越短,降解速率越慢,共价交联的引入能明显减缓水凝胶的凝胶时间,且双交联水凝胶的长效稳定性明显优于单交联水凝胶。Dox体外释药结果表明,SA-G水凝胶具有良好的缓释和控释效果,能持续缓慢释放Dox达28天,随着载药量的增加,总释药量增加,且释放的Dox仍能保持其效能。裸鼠肉瘤模型瘤内注射阿霉素凝胶研究阿霉素缓释凝胶的体内治疗效果表明,阿霉素凝胶具有良好的抗肿瘤效果,且能明显降低Dox的心脏毒性。该研究为瘤内化疗这种新的化疗体系的开发与应用提供了新思路。第四章工作,在第三章基础上,通过调节原料浓度,合成凝胶时间可控、弹性模量可调（115-356 Pa）的SA-G双交联可注射水凝胶支架,研究其对NSCs粘附、存活、增殖、迁移和分化等行为的调控作用。SA-G水凝胶具有良好的生物相容性,交联过程不影响细胞活性,封装其中的NSCs存活率高达96%以上,且能促进NSCs的粘附。此外,调节SA-G的交联度也可以调控NSCs的增殖与迁移。NSCs随水凝胶模量的变化出现规律分化,在弹性模量较低的水凝胶内部趋向于向神经元分化,在弹性模量较高的水凝胶内部趋向于向胶质细胞分化。总体说来,SA-G水凝胶在NSCs可注射支架中具有潜在应用价值。