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整体晶胶材料具有独特的互相连通的大孔结构、传质速率快、通透性强和性能稳定等优点,被广泛应用于生物组织工程、支架、生物反应器和色谱分离等。整体晶胶材料一般由合成聚合物（例如聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸酯、异丙基丙烯酰胺）或天然聚合物（例如甲壳素、纤维素）制备。目前,冷冻晶胶法制备的整体材料其孔径范围为10-100μm,能够处理一些澄清、粘度不大的样品,这为血液灌流产品的设计提供了新思路。但对于高粘度的样品则需要足够大的孔径,才能保证样品顺利通过。由于晶核的大小很难控制,迄今为止,晶胶的制备和研究仅限于小体积（约为几毫升）,这限制了晶胶在大规模工程和生物分离技术上的应用。因此,本论文通过将丙烯酰胺（AAm）和甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）共聚以制备超大孔晶胶整体材料。另外,还通过预冻法和加入细菌纤维素（BC）制备大体积晶胶整体材料。主要研究内容如下:通过改变单体的性质来增大晶胶整体材料的孔径。将丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟乙酯单体共混,制备出具有更大的互连孔和更厚的孔壁的共聚物晶胶整体材料。N2吸附实验结果表明,共聚物晶胶的孔径范围为10-350μm,远远大于pAAm和pHEMA晶胶（10-50μm）。另外,其较厚的孔壁使弹性模量增加,从而使得共聚物晶胶的机械强度提高。此外,将三（羟甲基）氨基甲烷（Tris）固定在晶胶上,用于纯化鸡蛋清中的溶菌酶,并评估了溶菌酶在Tris-cryogel上的吸附性能。溶菌酶在三种Tris-cryogels上的吸附行为可以通过Langmuir吸附等温线和伪二级动力学模型来描述。与Tris-pAAm和Tris-pHEMA晶胶相比,由于共聚物晶胶具有超大孔结构,所以鸡蛋清不必进行复杂的处理,只需要用磷酸缓冲液稀释一倍,即可在重力作用下顺利通过晶胶柱,并且最终从鸡蛋清中纯化到高纯度的溶菌酶。现代生物医学和生物技术非常需要具有大体积和高机械强度的色谱介质。但是,符合该要求的晶胶材料的制备仍然面临巨大挑战,因此,限制了晶胶材料的应用。在此,我们首次报道了通过预冻法和加入细菌纤维素制备大体积晶胶的策略,并且成功地制备出500 mL的大体积晶胶（直径17 cm）。本实验中有两个关键点:（1）将普通的预冻法进行改进,使反应前体溶液中保留大量的冰晶,避免由于大体积预聚物的不均匀传热引起的内部坍塌问题。（2）细菌纤维素与聚丙烯酸胺-甲基丙烯酸羟乙酯基质形成半互穿网络结构（semi-IPN）,赋予晶胶材料优异的机械性能和恢复性。我们将聚乙烯亚胺（PEI）固定在大体积晶胶材料上,制备出聚乙烯亚胺-细菌纤维素/丙烯酰胺/甲基丙烯酸羟乙酯（PEI-BAH）晶胶,应用于吸附胆红素。另外,探究了细菌纤维素加入量对大体积晶胶孔洞形貌、机械性能和吸附性能的影响。结果表明,当BC含量（占聚合单体的质量百分比）从0.4%增大到2.0%时,晶胶孔径和胆红素吸附量略微减小,但机械强度明显增加。而当BC含量为1.2%时,扫描电镜（SEM）结果显示形成的大体积晶胶具有均匀分布的互连大孔。压缩试验结果表明,当应变高达90%时,晶胶仍然无破碎现象。吸附实验结果表明其最大吸附量高达76 mg/g。此外,还探究了PEI-BAH晶胶材料（BC含量为1.2%）对金属离子和染料的吸附性能。