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热致相分离技术(TIPS)是一种快速简单制备三维组织工程纳米纤维支架的方法,其主要原理是通过将温度较高的聚合物溶液快速冷冻,利用温度变化驱动溶液分相(聚合物富相和聚合物贫相),经溶剂置换和冷冻干燥后,制得纳米纤维支架。结合致孔剂致孔方法,可制备出纤维直径为50-500nm、孔隙率超过90%的三维多孔纳米纤维支架,因而TIPS被认为是一种最具有应用前景的组织工程纳米纤维支架制备技术。本论文以TIPS为主要技术,制备了小口径双层血管组织工程支架。主要研究内容包括以下三个部分：(1)采用TIPS制备聚左旋乳酸(PLLA)/聚己内酯(PCL)、PLLA/聚苯乙烯(PS)、PLLA/聚左旋乳酸-己内酯共聚物(PLCL)、 PLLA/聚乙丙交酯(PLGA)复合支架,通过研究不同聚合物体系对复合支架成孔的影响来探究“自成孔”的致孔机理。SEM结果显示,PLLA/PCL、PLLA/PS复合支架表现为多孔纳米纤维结构,而PLLA/PLCL、PLLA/PLGA复合支架无大孔结构的形成。进一步实验结果表明,10%(w/v)的PLLA/PCL、PLLA/PS混合溶液在60℃下不混溶,而PLLA/PLCL、PLLA/PLGA混合溶液在同样条件下是混溶的。这说明“自成孔”致孔与聚合物体系不混溶相关。此外,混合溶液浓度影响着聚合物混溶情况,如PLLA/PCL混合溶液在6%时混溶,而在其他浓度(8%、10%和12%)时不混溶。采用TIPS制备的三元PLLA/PLCL/PCL、PLLA/PLCL/PS、PLLA/PLGA/PCL复合支架也都具有多孔纳米纤维结构。以上结果表明,基于TIPS的“自成孔”致孔技术在制备三维的多孔纳米纤维组织工程支架方面具有潜在的应用前景。(2)采用两步相分离技术制备了双层小口径组织工程管状支架,该支架内层为PLLA/PLCL材料,外层为PLLA/PCL材料。SEM结果表明,该支架管壁上呈现孔隙的分层分布,内层为致密的纳米纤维结构,而外层为大孔纳米纤维结构。通过对不同比例PLLA/PLCL复合支架的研究发现,当PLCL含量增加到60%时,纤维直径从317nm稍微下降到205nm,但都比较接近于ECM的尺寸。而当PLCL含量增加到70%时,纤维直径急剧增加到695nm,并且支架收缩严重。当PLCL含量为60%时,PLLA/PLCL复合材料的弹性最优,因而将该比例材料作为双层支架的内层结构材料。外层材料选择PLLA/PCL70:30,因为其孔径均一(平均孔径为38.4±19.3μm),具有最大的应变(12.93±1.94%),并且具有仿生天然细胞外基质(ECM)的纳米纤维结构(纤维平均直径为288.1±94.3nm)。此外,通过对双层管状支架拉伸力学性能研究,发现其力学性能优于其单一内层和外层材料,拉伸强度增加到了1.310±0.153MPa,极限应变达到了117.5±50.1%,已经接近于人体内冠状动脉的力学性能。(3)体外细胞培养实验表明PLLA/PLCL支架能够促进猪髂内皮细胞(PIECs)的粘附、增殖与生长,并且肝素化修饰对细胞行为无明显影响。而PLLA/PCL支架也能促进人血管平滑肌(HVSMCs)在材料上的粘附,其大孔结构适合HVSMCs的长入。体内Sorague-Dawley (SD)大鼠皮下包埋PLLA/PCL70:30大孔支架实验表明,PLLA/PCL支架的大孔结构也适合体内细胞的渗透生长。将内层肝素化的双层管状支架移植到新西兰大白兔颈静脉,发现移植4周后血管仍保持通畅。这些实验结果都表明该双层管状支架在血管组织工程中具有潜在的应用前景。