卡拉胶作为一种含有硫酸酯基团的天然多糖,因其具有特殊的类粘多糖结构和抗病毒、抗肿瘤、抗凝血、免疫调节等多种生物药理活性,在生物医学工程领域有着广阔的应用前景。本论文针对钾离子诱导形成的κ型卡拉胶水凝胶存在的脱水收缩问题,引入了苯丙氨酸衍生物低分子量水凝胶因子对其进行改性,得到了具有半互穿网络结构的复合水凝胶,研究了复合水凝胶的微观结构、组装机理及其脱水收缩、流变、浸润性、溶胀耐水性和热学等性能,并初步探究了其在药物释放和细胞培养领域的基础应用研究。实验首先制备了以1,4-对苯二甲酰基为中心疏水核,L-苯丙氨酸为中间层氨基酸,一缩二乙二醇为末端亲水链的低分子量水凝胶因子,与κ型卡拉胶通过物理共混制备得到了一系列复合水凝胶,采用光谱技术(如傅里叶红外光谱仪)和电子显微技术(如扫描电镜)研究了复合水凝胶的微观形貌和作用机制,证实了复合水凝胶半互穿网络的微观结构;随后研究了低分子量水凝胶因子的掺入对κ型卡拉胶水凝胶及其干凝胶物理性能(如脱水收缩、流变、浸润性、溶胀耐水性和热学等)的影响;最后选取了综合性能增强的复合水凝胶用于染料释放和细胞培养,发现复合水凝胶可显著减缓染料释放速率并促进人结肠癌细胞(HCT 116)的生长和增殖,为κ型卡拉胶水凝胶在生物医学工程领域的基础应用研究提供了实验和理论依据,也为今后κ型卡拉胶水凝胶材料的改性与应用提供了一个简单的参考思路与方法。