稀土离子由于其独特的性能赋予了稀土水凝胶独特的光物理性质,通过调控不同的配体,可得到不同种类的水凝胶。同时稀土水凝胶具备水凝胶的高含水量,较好的生物相容性和低毒性等特点,使稀土水凝胶作为一种新型的生物功能性材料受到了广泛的关注。本论文围绕稀土生物功能性水凝胶的制备、性能和刺激响应行为进行一系列研究,主要研究工作归纳如下:第1章中,综述了稀土水凝胶的特性和相关研究进展,为本课题的研究内容提供了理论基础。第2章中,提出了一种通过在凝胶基质中使用镧系元素-甘露糖配合物制备荧光变色水凝胶的新设计。由于抑制了金属离子和配体的“天线效应”,镧系元素-甘露糖复合物对Fe²⁺刺激显示出可调的荧光发射。荧光水凝胶显示出对Fe²⁺/EDTA的可逆“开/关”荧光变色响应。此外,荧光水凝胶被证明是无毒和生物相容的,可作为3D细胞培养细胞外基质用于细胞培养。这种荧光变色水凝胶提供了一种制备智能光学材料的新方法,特别是适用于需要可逆响应的生物相关应用。第3章中,设计和合成一种可编码的荧光可调的新型Tb-ss DNA水凝胶。通过调控碱基的种类和ss DNA的长度,可对水凝胶的荧光强度进行编码,且得到的水凝胶对H⁺/OH^-具有凝胶/溶胶可逆和荧光可逆的响应。第4章中,利用核苷酸（AMP、GMP、CMP和d TMP）作为配体,形成稀土-核苷酸水凝胶,并对其荧光性能和机械强度进行了表征。稀土-核苷酸水凝胶在时间模式下具有稳定的力学性能,并对H⁺/OH^-具有荧光可逆的刺激响应性。最后一章我们对本论文进行了总结和展望。我们利用三种不同的配体分别与稀土离子配位形成新型的稀土水凝胶,形成的新型水凝胶具有较好的力学性能、荧光性能和一定的刺激响应行为。基于形成稀土水凝胶的原料的生物相容性,有望在生物相关领域发挥作用。