造血干细胞是生命体内所有血细胞和免疫细胞的来源，已经普遍应用于多种血液疾病以及恶性肿瘤的临床治疗中。脐带血是造血干细胞的一个有效来源，然而脐带血中较少的造血干细胞数限制了造血干细胞在临床医学上的应用及发展，而对造血干细胞进行体外扩增能有效解决其数目不足这一问题。水凝胶由于具有良好的生物相容性以及类似于天然细胞外基质等特性而被广泛应用于造血干细胞的体外培养实验中。另外，研究人员已经证明培养基质的力学性能对造血干细胞的扩增有重要的影响。为此，本文选用脐带血来源的造血干细胞作为研究对象，制备了两种力学性能可控的纳米复合水凝胶，并进一步探究了水凝胶的力学性能对造血干细胞体外扩增的影响。　　具体研究工作如下:　　1.通过硅氧烷缩合反应和酯化反应分别合成甲基丙烯酸酯化的氧化石墨烯(Methacrylated graphene oxide，MeGO)与甲基丙烯酸酯化的透明质酸(Methacrylatedhyaluronic acid，MeHA)，再由原位自由基交联制备一系列HA/GO纳米复合水凝胶。通过1H NMR与FTIR表征证实了MeHA和MeGO的成功合成。改变GO的添加量能够制备一系列具有多孔结构的HA/GO纳米复合水凝胶。溶胀测试说明水凝胶具有良好的吸水性，且溶胀比随着GO添加量的增加而呈现先增加后减小的变化。单轴向压缩测试和热性能测试结果表明GO的加入能够分别有效地增加水凝胶的力学强度和热稳定性。最后，将水凝胶用于CD34+细胞的体外扩增培养实验，实验结果表明具有适当杨氏模量的HA/GO-0.05纳米复合水凝胶能够有效地提高CD34+细胞的体外扩增倍数。　　2.聚乙二醇双丙烯酸酯(Poly(ethylene oxide) diacrylate，PEGDA)与八甲基丙烯酸甲酯笼形倍半硅氧烷(Octa-methacrylate polyhedral oligomeric silsesquioxanes，OMAPOSS)为起始物，使用紫外交联制备了一系列PEG/POSS纳米杂化水凝胶。通过调节POSS的引入量制备一系列具有多孔结构的PEG/POSS杂化水凝胶。溶胀测试表明POSS的引入使凝胶的吸水性变差，且水凝胶的溶胀率随POSS添加量的增加而减小。力学性能测试结果表明POSS的加入使得水凝胶的力学性能显著提高。最后通过细胞实验证明了PEG/POSS纳米杂化复合水凝胶具有良好的生物相容性。由于大量研究已经证明PEG水凝胶能够用于HSC的体外扩增实验，并且培养基质的力学性能也能够影响细胞的扩增倍数。因此在后续工作中，我们将继续研究力学性能可控的PEG/POSS纳米杂化水凝胶对HSC体外扩增的影响。