组织工程是近年来生命科学领域与工程科学领域的研究热点。组织工程学利用生命科学的理论原理与工程科学的技术方法有机结合。形成了以修复和改善受损组织,替代受损器官。用工程学原理把理论研究带到临床应用中,越来越受到人们的广泛重视。它主要是用体外培养的功能性细胞通过与生物材料形成组织结构功能复合体,手术植入到体内而起到修复治疗的作用。而i PS细胞的发现也促使了组织工程研究的另一次快速发展。本论文通过对具有良好组织相容性及优异性能的聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)水凝胶生物材料进行研究。通过光聚制备水凝胶材料薄膜,二次光聚对水凝胶材料进行功能化处理。研究了PEGDA水凝胶对成纤维细胞,EC109细胞株,心肌细胞,神经细胞以及i PS细胞的培养。通过图案化对细胞生长进行控制;通过MTT法对其影响细胞生长代谢活动进行考评,得出PEGDA水凝胶适宜细胞生长。为组织工程后续研究提供理论支撑。本论文所做工作有:(1)以聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)为原料,制备了具有不同粘弹性的生物材料,水凝胶生物薄膜。用365nm紫外光在氮气保护情况下光聚5分钟对PEGDA水凝胶进行一次光聚合,制备出优良的具有粘弹性和可以控制功能化的水凝胶材料。通过可见光对水凝胶进行二次聚合形成良好生物相容性的生物材料。(2)通过多次实验对比使用可见光及伊红Y作为引发剂分别在倒置显微镜和激光共聚焦显微镜下用515nm激光在适宜光照度下对水凝胶材料进行二次可控光聚合接枝RGDS黏附肽改性,分别为倒置显微镜10秒-5分钟,激光共聚焦显微镜下扫描4次每次每个图形维持时间为100ms制备出功能化的水凝胶材料。具有区域化接枝及图案化生长的特性。(3)二次光聚接枝RGDS分子后的水凝胶材料具有细胞黏附能力,通过MTT检测了PEGDA水凝胶对EC109,MEF细胞株生长的影响。证明了改性后的水凝胶材料适宜细胞的生长。(4)分离纯化了小鼠的成纤维细胞,并对小鼠成纤维细胞进行了培养;传代;并且玻璃化冻存了成纤维细胞;而后对成纤维细胞进行了复苏。并对水凝胶上的MEF进行了MTT检测。结果表明成纤维分离纯度很高,生长旺盛,而处理后,在水凝胶上生长良好。(5)分离纯化了小鼠的心肌细胞,并对小鼠的心肌细胞进行了培养,以及对小鼠心肌细胞跳动情况进行了观察。为生物材料表面对细胞黏附生长实验提供细胞源并作对照组。结果表明小鼠心肌细胞分离纯度很高,跳动持久有力,可以作为组织工程研究的种子细胞。分离纯化小鼠的神经原代细胞,对小鼠的神经原代细胞进行了培养,以及对神经细胞进行了常规染色,及免疫荧光染色鉴定。也为后续研究水凝胶功能化后对细胞黏附生长情况的实验提供了细胞来源。结果表明:小鼠神经元分离纯度很高,染色结果特征明显。可以作为组织工程研究的种子细胞。(6)培养了i PS细胞,并对培养的i PS细胞进行了流式细胞仪纯化,制备了拟胚体,证明了i PS的活性及全能性,初步探究了i PS在水凝胶上生长的特点。结果表明i PS可以在水凝胶表面生长。