由天然高分子制备的多孔性可吸收医用海绵在伤口辅料、药物释放、细胞培养和组织工程等方面显示出诱人的应用前景,近年来受到人们广泛的关注。用于此目的医用海绵应具有较大的孔洞表面积、能够完全降解和能够被人体吸收。淀粉作为自然界最丰富的天然聚合物之一,由于具有良好的生物相容性,无毒和无过敏反应等优点,是一种理想的制备医用海绵的材料。制备多孔性医用海绵有许多方法,其中冷冻干燥法是最简单和最有应用价值的方法之一,可以在不使用任何有机试剂的条件下制备出多孔的海绵。本论文首先对原淀粉进行了糊化与接枝改性,然后通过冷冻干燥法制备了糊化淀粉海绵和接枝淀粉海绵,对海绵结构、形态及性能进行了表征,并且研究了冷冻干燥过程中不同预冻条件对海绵成型及孔洞结构的影响。主要的研究结果归纳如下:(1)采用冷冻干燥方法制备淀粉医用海绵,研究了影响海绵结构与性能的主要因素。发现淀粉须经糊化改性才能得到具有多孔的医用海绵,糊化的淀粉是一种淀粉分子之间会互相联结、缠绕,网状的含水胶体,其内部形成三维的网络结构,具有良好的孔洞结构。在冷冻干燥过程中,胶体中的液态水变成固态冰,然后在高真空环境下,将冰直接升华成水蒸气,从体系中抽出,从而形成三维网络结构的多孔海绵。糊化改性后制备的淀粉海绵显示出良好的吸水倍率、吸水速率和机械性能。(2)详细研究了冷冻干燥条件中预冻对海绵结构和形态的影响,结果发现:冷冻条件对海绵内部孔洞的结构有很大的影响。随着预冻温度的降低,海绵的孔洞尺寸也减少;此外,通过扫描电子显微镜表征了海绵中不同部位孔洞的结构,发现孔洞的尺寸、取向、和均匀性等均受到传热方式显著的影响。通过控制传热可以调节海绵内部孔洞的结构形态。(3)通过接枝共聚方法在淀粉的分子链上引入亲水性的聚丙烯酰胺和聚丙烯酸,对糊化淀粉进行进一步改性。接枝淀粉的化学结构用红外光谱和核磁共振表征。将接枝淀粉经冷冻干燥制备成海绵,并研究了接枝淀粉组成对对海绵的成型性能、物理机械性能及吸水性能的影响。结果表明:与糊化淀粉海绵相比,接枝淀粉海绵吸水速率快,吸水倍率高,力学性能优良,其性能较糊化淀粉海绵有进一步的提高。(4)论文还进行了淀粉/聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)复合海绵的制备及淀粉膜的初步研究。扫描电镜的观察表明,淀粉/PNIPAAm复合海绵具有相互贯通的孔洞结构,这大大提高了其吸水性能。同时,由于引入了热敏性的聚(N-异丙基丙烯酰胺),复合海绵还具有一定的温度敏感性。另外,论文还探索了制备淀粉膜的不同方法,发现在空气中缓慢干燥可以制备出具有较好透明性和柔韧性的淀粉膜。