近年来,利用生物微胶囊技术作为细胞固定化的方法已经得到越来越广泛的关注。以天然多糖海藻酸钠和壳多糖为原料、以氯化钙为离子交联剂制备的微胶囊,由于具有优良的生物相容性、易于加工成型特性和可控物质传输特性等,成为生物微胶囊研究领域中最具特色的工作。但是,由于磷酸、谷氨酸、柠檬酸等分子中的酸根解离常数大于海藻酸,当采用钙离子对海藻酸钠进行交联时,所形成海藻酸钙凝胶中的钙离子易与磷酸、谷氨酸、柠檬酸等发生置换作用,导致海藻酸钙／壳多糖微胶囊过度溶胀,机械强度下降,易于破损,降低了生物微胶囊的应用效果。针对上述问题,本文采用脉冲电场制备工艺,以氯化钙、氯化钡、氯化锌、硫酸锰为四种不同的离子交联剂,与海藻酸钠溶液液滴进行交联反应,制备了四种不同的海藻酸盐／壳多糖微胶囊。通过比较不同离子交联剂对微胶囊机械稳定性能、物质扩散性能的影响,研究离子交联剂与海藻酸钠的作用机制,探寻交联性能更加稳定的离子交联剂,拓展海藻酸盐／壳多糖在生物、医药、食品、环境等领域中应用。主要研究结果如下：1.以Ca2+、Ba2、Zn2、Mn2+四种离子作为交联剂形成的微胶囊,均具有球形度优良、微胶囊表面光滑、粒径分布均匀、分散性好的特性。四种微胶囊在生理盐水中的稳定性强弱程度为：海藻酸钡微胶囊>海藻酸锌微胶囊>海藻酸钙微胶囊>海藻酸锰微胶囊。微胶囊稳定性与离子交联剂浓度呈正相关关系。2.实验考察了壳多糖分子量对不同离子交联的微胶囊稳定性的影响。采用分子量为60kDa、100kDa、200kDa的壳多糖分别与Ca2+、Ba2+、Zn2+、Mn2+四种离子交联的海藻酸盐凝胶珠反应成膜,实验发现,壳多糖分子量对微胶囊在生理盐水中的稳定性影响不大。与Mn2+交联样品相比,采用Ca2+、Ba2+、Zn2+三种离子交联剂形成的海藻酸盐凝胶珠与不同分子量壳多糖成膜反应后,形成的微胶囊在生理盐水中能够稳定存在。3.以牛血清白蛋白、卵清蛋白、木瓜蛋白酶、胰岛素为模型蛋白质,采用分子量为60kDa、脱乙酰度为95%的壳多糖与海藻酸盐凝胶珠成膜反应,考察Ca2+、Ba2+、Zn2、Mn2+四种离子交联形成的微胶囊对蛋白质分子的扩散性能。结果表明,分子量为67KDa的牛血清白蛋白分子可部分扩散进入海藻酸钙与海藻酸锌微胶囊；分子量为44KDa的卵清蛋白分子可扩散进入藻酸钡微胶囊。海藻酸锰微胶囊对蛋白质的通透性能最差,仅能使分子量为21KDa的木瓜蛋白酶扩散进入微胶囊内。4.成膜条件对Ca2+、Ba2+、Zn2+、Mn2+四种离子交联形成的微胶囊的通透性能具有显著影响。在20kDa-100kDa范围,增大壳多糖分子量,微胶囊对蛋白质分子的通透性降低,表明微胶囊膜致密程度增大；延长成膜反应时间,微胶囊膜厚度和致密程度增加,对蛋白质分子的通透性降低。因此,通过调节多聚糖分子量和覆膜时间,可以在一定范围调控微胶囊的通透性能。总之,以Ca2+、Ba2+、Zn2+、Mn2+四种不同离子作为交联剂对微胶囊的稳定性和通透性体现了调节作用,为海藻酸盐/壳多糖微胶囊在细胞固定化、药物控制释放、固定化酶反应器等领域中的应用提供了更多的选择。