近20年来组织工程发展迅速,其基本目标是发展功能性生物替代物来重建或替换受损的组织和器官,从而起到修复、维持和改善组织功能的作用。导电水凝胶不仅具有类细胞外基质的内在结构及理化特性,还可以增强细胞间交流,促进组织再生,目前已成为组织工程领域中最有潜力的生物活性材料。如何立足于临床关键问题,有针对性地赋予导电水凝胶多种功能的同时,使其兼具生物医疗功能,实现生理响应与外部刺激响应的并行化,是导电水凝胶在实际应用中亟需解决的重要问题。因此,本文以制备具有导电功能的水凝胶为主线,以解决生物医用中的实际问题为目标,致力于开发具有生物活性的导电水凝胶材料,开展了如下工作:首先,通过超分子自组装构建了一种多功能的导电水凝胶用于加速糖尿病创面修复。得益于其良好的电活性和抗菌性,该导电水凝胶可以通过促进细胞间信号传导以及控制伤口感染等途径加速糖尿病创面愈合。此外,受内源性电场启发,进一步将电刺激与导电水凝胶相结合,发现这种联合治疗策略可以通过局部免疫调节、促进胶原沉积以及促进神经和血管生成等途径,全面改善糖尿病创面愈合。这种多功能水凝胶联合电刺激的协同策略对慢性糖尿病创面的临床治疗具有重要意义。其次,为了解决常规导电水凝胶敷料多数不透明导致伤口监测的“黑匣子”问题,以天然植物甘草酸为原料,将两性聚电解质复合到水凝胶体系中,构建了一种高透明度、强粘附性以及高拉伸性的导电水凝胶敷料。得益于甘草酸固有的还原性,利用绿色制备技术在水凝胶表面原位生成了梯度的Ag NPs层,通过阻隔外源性细菌入侵的方法赋予水凝胶广谱且持久的抑菌活性。该导电水凝胶可以通过防止伤口感染、局部免疫调节、改善炎症微环境以及促进血管和神经的生成等途径加速糖尿病创面的修复。此外,在电刺激的联合治疗下,糖尿病创面的治疗效果得到了进一步的提升。该多功能导电水凝胶联合电刺激的协同治疗策略为相关临床实践提供了新的方向。再次,为了修复形状不规则且深度不均匀的慢性糖尿病创面,设计并制备了一种可注射型导电水凝胶敷料。该水凝胶表现出自修复性、组织粘附性、抗氧化性以及抗菌活性等多种性能,并进一步联合电刺激技术用于深层的糖尿病创面修复。动物实验结果表明,电刺激联合可注射导电水凝胶可以通过防止创面感染、减少氧化应激反应、加速胶原沉积、促进血管和神经生成等方式促进糖尿病创面愈合。这种联合治疗策略显著地改善了糖尿病深层创面修复的治疗效果,显示出巨大的应用潜力。最后,将电活性材料引入疏水缔合水凝胶体系当中,开发了一种具有超拉伸性和良好的自修复性能的导电水凝胶,并作为一种智能传感器用于监测人体的各项运动和生理信号。该水凝胶智能传感器表现出较宽的应变窗口、快捷的响应速度以及出色的应变灵敏度。此外,利用该材料制备了气球形状的水凝胶传感器,并在近距离放射治疗中用于隔离肿瘤和瘤周器官,以减少放射治疗中辐射对瘤周器官的损伤。通过水凝胶气球膨胀的尺寸变化模拟辐射的衰减过程,并利用手机软件来监测不同辐射风险下由水凝胶气球所提供的安全距离和范围。该导电水凝胶传感器为探索人机交互、生物医学工程和仿生学中的多功能应用开辟了一条新的道路。