软骨组织工程中,软骨组织生长所依赖的适宜的环境由细胞支架提供。水凝胶材料在结构上与天然软骨细胞外基质很相似,并且可以通过针头注射的方法来实现软骨组织工程的微创治疗,有效地减轻了患者的手术负担,是用于软骨修复的一类非常有前途的材料。微球材料具有较好的药物缓释效果,能调节药物的释放速度延长药效,减少给药次数降低毒副作用,包埋药物进而避免失活,同时微球也可包埋细胞生长因子及种植细胞等。本文利用席夫碱反应制备了可注射型水凝胶,采用乳化热交联法制备了载有肝素的明胶微球,并将肝素明胶微球加入水凝胶中,将明胶微球的药物缓释作用与水凝胶的可注射性相结合,制备了可注射型软骨修复复合水凝胶支架,研究了复合水凝胶的结构与性能。这些工作对软骨的修复与再生用可注射型水凝胶支架的设计和制备有重要意义。氧化硫酸软骨素由高碘酸钠氧化硫酸软骨素制备而来,其分子链上的醛基与羧甲基壳聚糖上的氨基可以发生席夫碱反应,按照氧化硫酸软骨素溶液与羧甲基壳聚糖溶液不同体积比制备了可注射型水凝胶。随着氧化硫酸软骨素与羧甲基壳聚糖体积比的减少,凝胶时间从一分钟左右增加至约两分钟,平衡溶胀度随之增加,水凝胶的压缩模量由2.6 kPa增加至4.0 kPa左右；PBS模拟体液中水凝胶体系稳定性也更强。载有肝素的明胶微球由乳化热交联法制得,制备工艺参数在原有基础上稍有改进,该方法易于操作,可重复性高,成球率高。制备的明胶微球呈淡黄色粉末状,分散性好。采用电子扫描显微镜对微球的物理微观形貌进行了观察；利用紫外分光光度法测定了明胶微球的肝素包封率、载药量以及药物释放特性。明胶微球吸水率达280%左右,包埋的肝素会影响明胶微球的降解稳定性,过多的药物包埋会加速明胶微球的降解；明胶微球具有药物缓释效果,药物释放初期发生突释现象,随着包埋药物量的增加,突释速度越快。结合明胶微球缓释特点和水凝胶可注射性特点,将载有肝素的明胶微球加入水凝胶中,制备可注射型软骨修复复合水凝胶支架。明胶微球的加入对复合水凝胶的凝胶时间、降解稳定性、力学性能影响较大。随着加入明胶微球量的增加,凝胶体系的凝胶时间缩短,在PBS模拟体液中能够稳定存在的时间延长,压缩模量增大,但最大变形量降低。水凝胶基体的包覆,可以减缓明胶微球的药物突释,但对药物释放持续时间没有显著影响。加入3%明胶微球的复合水凝胶总体性能更佳,可以作为构建可注射型软骨仿生支架的选择。