水凝胶是一类具有三维网络结构的聚合物，它在水中能够吸收大量的水分溶胀，并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。水凝胶可由不同的亲水单体和疏水单体聚合而成。由于具有三维网络结构，水凝胶可以达到很大的相对分子质量，其网络结构由交联的化学键、氢键或范德华力形成。在溶胀时，溶液可以扩散到交联键之间的空间内。交联密度越大，三维网络间的空间就越小，水凝胶在溶胀时吸收的水分也越少。水凝胶的表面蛋白质粘附及细胞粘附很小，所以在与血液、体液及人体组织相接触时，表现出良好的生物相容性，同时由于含有大量的水，水凝胶柔软而类似生物体组织，作为人体植入物可减少不良反应，因而被作为优良的生物医学材料得到了广泛的应用。聚氨酯(PU)具有良好的生物相容性和优良的物理机械性能。对人体具有良好的生理可接受性，并且可以保持长期人体植入的稳定性。聚氨酯是由多元醇、小分子扩链剂与异氰酸酯聚合形成的共聚物，其分子链由软段和硬段组成，多元醇(聚醚、聚酯等)构成软段，异氰酸酯和小分子扩链剂(二胺或二醇)构成硬段。通过改变分子链中软硬段的组成成分及其比率可以改变聚氨酯的物理化学性能。