目的:设计一种用于前交叉韧带再生的多区域支架,旨在取代传统的ACL重建移植物。本实验设计的支架满足以下几个关键的设计标准,支架由成分不同的至少两个区域组成,以便重现天然韧带的内在异质性。支架能够匹配天然韧带组织的力学性能,满足重建后关节稳定的力学需求。支架是可生物降解的,以便在植入后逐渐被再生的组织所取代。支架对间充质干细胞的形态和分化产生接触引导作用。方法:设计新型的双相静电纺丝策略,制备两端为随机排列纳米纤维,中间为取向排列纳米纤维的支架。扫描电镜观察支架形貌,万能力学实验机测试支架的力学性能,同时测试支架的降解性能。然后将骨髓间充质干细胞接种于支架上并进行动态培养,探讨纳米纤维基质排列和力学刺激对间充质干细胞增殖、形态、合成和分化的影响,重点阐述了各参数的相对贡献以及它们之间的相互作用。结果:1、支架物理性能测试。扫描电镜结果显示支架具有随机区和取向区。力学测试结果显示PLGA:PCL（1:5）纳米纤维膜的极限拉伸强度最大,达到58.3±7.4Mpa。降解性能测试结果显示支架中PLGA含量增加促进支架降解速率增加。总之,支架拥有与前交叉韧带相似的双向结构、力学性能和生物降解性,是理想的韧带支架。2、支架对细胞影响的测试。MSCs与支架共同培养28天后,细胞增殖结果显示取向纳米纤维和负载显著增加了MSCs细胞数量。细胞黏附和排列结果显示,在随机排列的纤维上,细胞倾向于更宽的铺开,保持了其典型铺路石样形形貌,生长方向各异没有明显的排列方向。但是当随机纳米纤维负载时,细胞呈现沿纤维轴向的取向排列,呈纺锤形和肌腱细胞表型相近。胶原染色结果显示只有支架取向区的间充质干细胞负载后产生Ⅲ型胶原。PCR结果显示随机纳米纤维上的MSCs在接受外力后,尽管细胞顺应负载的方向改变排列方式,但它们无法进行成纤维细胞分化。相比之下,取向排列的纳米纤维上培养的MSCs在接受机械载荷的刺激下,观察到成纤维相关标志物纤维连接蛋白、肌腱蛋白c和腱调蛋白的基因表达增加。结论:双相支架具有两个不同的区,可以更真实地模拟天然韧带的结构,具有天然韧带范围内的力学性能,合适的降解速率允许新组织的形成,不同区域引导MSCs呈现不同形态,并可诱导MSCs成纤维分化。