En aplicaciones biomédicas, la celulosa bacteriana (BC) se utiliza ampliamente debido a su citocompatibilidad, altas propiedades mecánicas y estructura nanofibrilar ultrafina. Sin embargo, el uso biomédico de la BC pura a menudo está limitado debido a su falta de propiedades antimicrobianas. En el artículo actual, proponemos una técnica novedosa para preparar hidrogel de BC catiónico mediante la incorporación in situ de un derivado de celulosa catiónico soluble en agua, celulosa con grupo funcional imidazolio tosilo (Cell-IMD), en el medio utilizado para la preparación de BC. Diferentes concentraciones de derivado de celulosa catiónico (2, 4 y 6%) se incorporaron en una red nanofibrilar de BC altamente entrelazada mediante la biosíntesis in situ hasta formar geles de celulosa catiónica. La funcionalización catiónica se examinó en profundidad mediante espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR), espectroscopía de RMN, microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de rayos X dispersiva por energía (EDS) y difracción de rayos X (XRD). Estudios in vitro con células L929 confirmaron una buena citocompatibilidad de los derivados de celulosa BC/catiónica, y un aumento significativo en la proliferación celular después de 7 días, en el caso de los grupos BC/Cell-IMD3. Finalmente, se evaluó la valoración antimicrobiana contra , , y se registró una buena sensibilidad en el caso de la mayor concentración del derivado de celulosa catiónica. Todos los resultados sugieren un uso prometedor de materiales híbridos catiónicos para aplicaciones biomédicas y bio-sostenibles (es decir, en envases de alimentos).