两性离子水凝胶材料具有含水量高、抗生物吸附能力强、生物相容性好等优点,已广泛应用于诸多领域。其中,聚羧酸甜菜碱(pCB)类水凝胶更具有一些独特优势。本论文利用pCB水凝胶材料的优势,开发了水凝胶微球制备技术,成功制备了不同尺寸的两性离子水凝胶微球,并应用在血液净化吸附剂的包埋与生物酶的固定化这两个重要应用领域,主要研究内容如下:1.首先根据两性离子水凝胶的交联特点设计了一套简易的制备装置,实现了聚羧酸甜菜碱甲基丙烯酸酯(pCBMA)水凝胶微球的可控、均一、连续、稳定制备。考察了不同制备条件如制备管直径、表面活性剂浓度、连续相与分散相的流速比等对水凝胶微球粒径的影响,并对其粒径分布及溶胀率、含水量等特性进行了评估。2.针对活性炭这种常用血液净化吸附剂的血液相容性差、易受蛋白粘附导致吸附位点被阻塞等问题,制备了包埋活性炭的pCBMA水凝胶微球pCBMAAC。pCBMA-AC活性炭泄漏率低于0.1%,并且血液相容性和细胞相容性大幅提高,其溶血率和细胞毒性分别为0.09%和4.46%,远低于活性炭的13.64%和28.68%;另外,pCBMA-AC克服了活性炭易被蛋白粘附的缺点,在100 mg/L牛血清白蛋白(BSA)溶液和100%胎牛血清(FBS)中的吸附效率基本不受影响,远优于未包埋活性炭,证明了pCBMA-AC微球在血液净化领域的应用潜力。3.针对生物酶固定技术中的固定率低、酶活性损失大等问题,利用pCBMA水凝胶微球对辣根过氧化物酶(HRP)开展了固定化研究,制备了HRP-pCBMA生物催化剂,其中HRP的固定率达91.2%。对内分泌干扰物双酚A(BPA)进行了降解测试,HRP-pCBMA的降解率是游离HRP的7倍;在最优反应条件下(30°C,pH 4),HRP-pCBMA的降解率达到了99.42%。此外,HRP-pCBMA具有良好的热力学和化学稳定性,在30-70°C及多种有机溶剂环境下对BPA的降解率仍高于89%,并表现出了良好的储藏稳定性和循环利用性,4°C下储藏20天后BPA降解率为72.29%,循环利用10次后BPA降解率为91.32%。由此可见,pCBMA水凝胶微球在酶固定化领域有着良好的应用前景。