因人口老龄化、运动或意外事故导致的创伤所引发的关节软骨疾病非常常见,严重危害到人们的生活。然而,关节软骨自身不含血管、淋巴和神经,导致其自修复能力相当有限,开发新的关节软骨修复材料显得尤为重要。明胶基水凝胶因其优异的生物相容性、细胞粘附性、生物可降解性和生物活性因子负载能力等特点而广泛应用于组织工程领域。然而,明胶基水凝胶热稳定性差,在正常生理温度下不易成型；降解速率过快无法与组织生长速率匹配,以及力学性能难以满足关节软骨修复的需要。本论文通过对明胶进行甲基丙烯酸酐(MA)改性,改善明胶水凝胶的热稳定性；采用紫外光引发自由基聚合的技术,并引入丙烯酰胺(AM)与甲基丙烯酸酐改性明胶(GelMA)共聚,得到力学性能优异、降解速率可控的改性明胶/聚丙烯酰胺(GelMA/PAAM)复合水凝胶。主要分为以下三个部分：首先,进行GelMA的合成及GelMA水凝胶的制备与表征。采用接枝反应方法,制备了三种MA取代度(取代度分别为21%、48%和62%)的GelMA。通过紫外光引发自由基聚合分别制备了不同取代度的GelMA水凝胶。热稳定性测试表明GelMA水凝胶能够在37℃保持良好的稳定性。粘弹性测试表明该水凝胶的弹性随取代度升高而增加。溶胀性和降解实验结果表明,水凝胶的溶胀比和降解速率均随取代度增加而降低,这说明水凝胶的交联度随取代度增加而增加。压缩测试表明取代度为48%的GelMA水凝胶在37℃的表现最好。综上,取代度为48%的改性明胶(GelMA48)水凝胶的各项性能优异。其次,以GelMA48为主要成分,引入AM单体,制备GelMA/PAAM共聚复合水凝胶。先制备不同GelMA和AM比例的复合水凝胶,通过压缩测试和微观结构筛选得到,当GelMA和AM质量比为1：0.5时,得到的GelMA/PAAM1-0.5复合水凝胶有较好的压缩性能和适合细胞生长及组织长入的多孔结构。然后比较GelMA/PAAM1-0.5复合水凝胶与PAAM水凝胶、GelMA水凝胶的粘弹性、压缩性能、溶胀性、降解性及其对生物活性因子的固载与释放能力,结果表明GelMA/PAAM1-0.5复合水凝胶有良好的压缩性能(0.38 MPa,75%)和弹性(储能模量：1000 Pa)、可控的降解速率和生物因子缓释能力。最后,对GelMA/PAAM1-0.5复合水凝胶进行生物学测试。体外软骨细胞培养结果显示,与该水凝胶共培养的软骨细胞增殖效果明显,表明该水凝胶具有很好的细胞粘附性和良好的细胞相容性。通过兔膝关节缺损模型,考察该复合水凝胶的关节软骨缺损的修复能力。结果显示,该复合水凝胶有良好的关节软骨缺损修复能力,并能有效缓释生长因子,从而加速软骨组织的再生。