组织工程支架作为种植细胞的场所和组织再生的模板,已经成为组织工程领域重要研究方向之一。理想的生物支架必须具备如下特性:较高孔隙率、合适的力学强度、良好的连通性和生物相容性等,因此,如何制备符合及满足细胞需求的理想生物支架是组织工程领域的前沿课题。本研究以制备工艺—结构形态—性能为主线,研究加工工艺对支架形态、热稳定性、亲水性、力学性能和生物相容性的影响。同时采用表面涂层和生物矿化的方法对支架进行表面改性,以获得具有良好生物相容性的生物支架。主要工作包括:1.采用静电纺丝技术制备PLA/CNF复合纤维支架。研究CNF含量对PLA/CNF复合纤维的形貌、热性能、力学性能和亲水性能的影响。结果表明,制备获得的PLA/CNF复合纤维膜具有良好的纤维形态。与PLA纤维相比,PLA/CNF复合纤维支架的热稳定性、亲水性能、结晶性能和力学性能得到了显著提高。因此,PLA/CNF支架有望呈现出较好的生物相容性。2.采用静电纺丝技术制备PLA/CNF复合纤维支架,随后采用聚多巴胺对复合纤维支架进行表面改性。研究CNF含量和涂层时间对涂层复合纤维形态、热稳定性、亲水性能和力学性能的影响。结果表明,聚多巴胺颗粒成功的沉积于PLA/CNF表面,聚多巴胺与CNF之间形成了具有相互作用的氢键;随着CNF含量和涂层时间的增加,支架表面形成的聚多巴胺颗粒增加;与PLA/CNF复合纤维支架相比,涂层PLA/CNF-PDA复合纤维的力学性能和亲水性能明显增加;另外,CNF的引入可以有效的提升聚多巴胺涂层在支架表面的沉积速率。3.采用体外细胞培养和生物矿化的方法研究PLA/CNF和PLA/CNF-PDA复合纤维的生物相容性。细胞培养结果表明,聚多巴胺涂层可以促进细胞在PLA/CNF-PDA复合纤维支架上更好的黏附、增殖和生长,表明其具有较好的生物相容性。矿化结果表明,与PLA/CNF纤维支架相比,在PLA/CNF-PDA复合纤维支架上形成羟基磷灰石的速率和数量明显增加,表明聚多巴胺涂层的引入有效的提高了复合支架的矿化能力,从而进一步提高支架的生物相容性。