本发明涉及一种用于构建3D组织工程移植物的智能响应水凝胶及其制备方法和应用，制备方法为：(1)将光热纳米粒子置于聚多巴胺溶液中，得到多巴胺‑光热纳米粒子复合物；(2)将多巴胺‑光热纳米粒子复合物放入温敏水凝胶溶液中，得到混合光热纳米粒子的温敏水凝胶为内层，同时制备不含光热纳米粒子的温敏水凝胶为外层，将内外层叠加获得智能响应水凝胶；(3)将细胞培养到水凝胶内层一定时间后，用近红外光照射使得水凝胶发生弯曲成管，继续培养实现载有细胞水凝胶组织工程移植物的3D培养。本发明比起一般的未携带细胞的移植体来说，细胞在体外就已经从2D培养转换为3D培养，提前适应了体内生长微环境，将其植入体内后，会更利于组织再生。