组织工程（Tissue Engineering,TE）的出现和发展作为治疗器官缺损和缓解移植危害的技术具有巨大的前景。模拟正常组织的组成、结构和功能的仿生结构对于组织修复和再生具有重要意义,而在众多方法中引入制造工艺是一种新的进步,例如通过3D打印进行仿生复合结构支架的快速制造。甲基丙烯酰化壳聚糖（Ch MA）是一种在组织工程方面具有潜能的多糖。事实上,由于其有利的内在生物学和结构特征,Ch MA已经在生物医学、食品、制药和化妆品行业得到了广泛应用。由于其生物降解性、生物相容性、抗炎和抗氧化作用,它在组织特异性应用中具有优异的前景。此外,Ch MA作为3D聚合物水凝胶时显示出高保水能力,其不仅能够实现对水的吸收,同时又保持机械稳定性,为组织再生提供所需的分子环境。为了适用于组织工程应用,Ch MA与甲基丙烯酰化明胶（Gel MA）混合。Gel MA具有优异的可调节机械性能以及符合支架要求的生物化学特性。因此,本论文描述了一种新方案,通过将Ch MA、Gel MA和羟基磷灰石（HAP）混合来开发用于3D印刷的强生物材料墨水。此外,在本文中,为了抵消水凝胶的劣质机械性能的问题,采用两步连续交联,以产生机械增强的光交联双网络（DN）水凝胶。主要内容如下:1.用于组织再生的可3D打印热/光交联甲基丙烯酸壳聚糖-明胶复合水凝胶三维（3D）印刷是一种创新方法,可以通过自动化和可扩展的过程创造特定的支架,因此,构建能够加速组织再生的复杂生物仿生3D组织支架是非常必要的。本文介绍了一种基于甲基丙烯酰化的壳聚糖（CHMA）和嵌入纳米羟基磷灰石（HAP）的明胶（GELMA）的可印刷水凝胶油墨。该聚合物复合材料首先通过热凝胶化物理交联,用于印刷后的结构稳定性,然后是Ch MA和Gel MA的共价交联,形成长期稳定的结构。通过调节Gel MA的含量调节水凝胶的流变学行为和印刷结构的机械强度,这增强了印刷后的形状维持,并能够精确地沉积多层3D支架。此外,生物墨水表现出生物特性,干细胞在其支架中培养7天表现出良好的扩散和增殖行为。添加HAP对水凝胶的机械刚度和细胞相容性有轻微的影响。综上,这种具有剪切变稀和良好结构完整性的可印刷生物墨水在组织工程中具有良好的应用前景。2.用于组织工程的光交联壳聚糖/明胶双网络水凝胶的合成与评价作为这项工作的另一个组成部分,ChMA和GelMA的两步光交联形成双网络水凝胶。水凝胶聚合物链间具有低密度和小的摩擦,其表现出溶胶行为,因此具有较差的机械刚度。受双网络结构（DN）的启发,一种基于光交联壳聚糖/明胶的双网络水凝胶被提出来解决现有问题。在该研究中,通过两步连续光聚合方法,将Gel MA网络与Ch MA聚合物网络穿插在一起,形成双网络水凝胶,目的在于构建具有强度的水凝胶框架,获得模拟功能化组织来重构缺损的体内组织。Gel MA分子链在Ch MA网络中的扩散证明了DN的形成。这种结合合会诱导交联网络结构的均匀分布,在负载下提供额外的能量,使Ch MA具有较高的硬度。事实上,DN水凝胶的机械性能随着浸入时间而显着增加,表明可以通过调节凝胶渗透时间来控制DN水凝胶的刚度。此外,交联水凝胶的机械强度可以通过Gel MA含量进行调节,表明这种DN水凝胶对体外细胞研究具有广泛适应性。