水凝胶是一种通过物理或化学交联的聚合物三维网络。其中,自愈合和可注射水凝胶是最近研究的热点之一,基于生物分子如多肽和蛋白质的水凝胶凭借其优良的生物相容性、机械性能可调性和刺激响应性在生物医学应用上具有良好的前景。本论文主要工作如下:运用基因工程的手段构建了蛋白质A、AC₁₀、AC₁₀A、P、PC₁₀、PC₁₀P和PC₁₀A对应的质粒;相应的质粒转入大肠杆菌中表达及通过亲和柱纯化。表达的蛋白质通过SDS-PAGE及质谱分析验证,蛋白质的微观形态通过透射电子显微镜检测,结果表明我们构建的蛋白质在低浓度下都能形成纳米颗粒,其中含有P的蛋白质更易形成稳定且均一的纳米颗粒。采用发射波长为520 nm的FITC和580 nm的RBITC分别对PC₁₀P、PC₁₀和AC₁₀进行偶联标记得到PC₁₀P-FITC、PC₁₀-RBITC和AC₁₀-RBITC作为供体和受体,利用毛细管电泳研究蛋白质的自组装行为。PC₁₀P-FITC和PC₁₀-RBITC的荧光能量共振转移效率为44%,R₀为6.12 nm,蛋白质间距离为6.36 nm,这些结果表明了PC₁₀P和PC₁₀蛋白质能够自组装在一起。而蛋白质PC₁₀P-FITC和AC₁₀-RBITC之间没有监测到FRET现象,表明蛋白质PC₁₀P和AC₁₀不能通过卷曲螺旋结构自组装。采用PC₁₀A和CdSe@ZnS量子点通过掺杂的方法制备了三种不同荧光发射波长的杂化水凝胶。扫描电子显微镜结果表明杂化水凝胶能通过卷曲螺旋相互连接形成稳定的三维网络结构;杂化水凝胶的机械性能通过流变仪测试,其储能模量G’维持在1000 Pa左右,耗损模量G’’为120 Pa左右。相比于蛋白质水凝胶,掺杂量子点后其储能模量G’增加,其剪切变稀和自愈合性能保持不变。最后我们验证了水凝胶的自愈合性能,结果表明将三段单色水凝胶贴近其能够连接成为一个整体的多色杂化量子点水凝胶。