Two-photon (2P) activable photocleavable protecting groups (PPGs) can be introduced in polymer networks as photodegradation sites or as blocking groups for active sites, which enable the alternation of mechanical properties and biochemical signals and allow to study consequent cell response in a spatiotemporal controlled manner. So far, the design of high efficient 2P activable hydrogels is challenging. This Thesis presents novel designs of photodegradable hydrogels that contain the 4’-methoxy-4-nitrobiphenyl-3-yleth-2-yl)methyl (PMNB) PPG. PMNB-gels formed under physiological conditions and showed tuneable hydrolytic stability and adequate rate for cell encapsulation. Moreover, PMNB-gels can be photodegraded efficiently upon 2P excitation (λ = 740 nm). Preliminary experiments of PMNB-gels as 4D matrices for the investigation of cell response are presented. In a second part, a 2P-activatable PPGs endowed with an extended π conjugation was demonstrated and introduced to yield the RGD cell adhesive peptide. The targeted peptide is obtained but only in low yield due to its low stability. The results of this Thesis provide new tools for instructing cells in 3D cultures using 2P-activated processes and demonstrate the potential of photochemistry for the realization of 4D biomaterials.Zwei-Photonen-(2P)-aktivierbare photolytisch spaltbare Schutzgruppen (PPGs) können in Polymernetzwerke als photokysestellen oder als Schutzgruppen für aktive Stellen eingeführt werden, das Alternieren von mechanischen Eigenschaften und biochemischen Signalen ermöglichen und es erlauben, die daraus resultierende Zellreaktion in einer räumlich-zeitlich kontrollierten Weise zu untersuchen. Bisher ist das Design von hocheffizienten 2P-aktivierbaren Hydrogelen eine Herausforderung. In dieser Arbeit werden neuartige Designs von photodegradierbaren Hydrogelen vorgestellt, die 4'-Methoxy-4-nitrobiphenyl-3-yleth-2-yl)methyl (PMNB) PPG enthalten. PMNB-Gele bildeten sich unter physiologischen Bedingungen und zeigten eine einstellbare hydrolytische Stabilität und eine angemessene Geschwindigkeit für die Immobilisierung von Zellen. Darüber hinaus können PMNB-Gele bei 2P-Anregung (λ = 740 nm) effizient photolytisch abgebaut werden. Es werden erste Experimente mit PMNB-Gelen als 4D-Matrizen für die Untersuchung der Zellreaktion vorgestellt. In einem zweiten Teil wurde ein eine 2P-aktivierbares PPGs mit einer verlängerten π-Konjugation demonstriert und eingeführt, um das zelladhäsive RGD-Peptid zu erhalten. Das angestrebte Peptid wurde gewonnen, allerdings aufgrund seiner geringen Stabilität nur in geringer Ausbeute. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern neue Werkzeuge für die Steuerung von Zellen in 3D-Kulturen mit Hilfe von 2P-aktivierbaren Prozessen und zeigen das Potenzial der Photochemie für die Realisierung von 4D-Biomaterialien
