在细胞与支架的相互作用研究中,已经证明许多类型的细胞能通过“接触引导”现象响应局部的介观、微观和纳米级的拓扑信号；它们能够影响细胞的行为和功能,包括细胞的黏附、增殖、形貌、取向、迁移以及分化等。电纺丝是一种通用的能获得直径在十几纳米到几微米的超细纤维制备方法,由于电纺纤维在尺寸和形态上所具有的独特的仿生特性及良好的细胞和组织相容性而在组织工程仿生支架的构建方面有着较好的发展前景,现已成为当今组织工程再生医学支架材料研究的热门。但是,对于电纺纤维结构的多级微纳米拓扑结构,尤其是单根纤维表面的纳米拓扑结构如何影响细胞功能的研究,目前则还较少有人关注。基于此,本研究拟通过使用一种新颖的稳定射流电纺丝技术制备具有多级取向微纳米拓扑结构的纤维膜,然后探索这种微纳米拓扑结构对人的血管平滑肌细胞行为的影响。本文报道了在电纺生物可降解聚乳酸(PLLA)过程中的一些关键溶液参数(包括溶剂、聚合物分子量和浓度)和纺丝参数(包括电压和注射速率)对稳定射流段长度的影响,因为形成足够长的稳定段射流是采用稳定射流电纺丝法制备取向超细纤维的前提条件。结果显示,选用低介电常数的溶剂、高溶液粘弹性(如：高分子量的PLLA和溶液浓度)以及高注射速率和合适的电压条件下能够形成较长的稳定射流段。进而,我们探索了稳定射流段长度对PLLA纤维多级取向结构的调控作用,包括纤维的宏观取向度、纤维表面微孔的伸长方向和纤维中聚合物分子链的取向结构。我们也发现随着稳定射流段长度的增加,PLLA纤维的结晶度在增加。之后,研究了PLLA纤维的机械性能与稳定射流段长度的相关关系,发现它们之间存在一个正相关关系。因此,通过本部分研究工作能够确认稳定射流段长度与宏观取向度、内部分子结构和机械性能之间存在一定的相关性。利用上面介绍的稳定射流电纺丝方法通过改变环境湿度制备纤维表面具有可调纳米级拓扑结构的高度取向超细聚乳酸纤维。进而,从纤维的形貌、表面粗糙度、孔隙率、蛋白吸附、酶降解和拉伸性能方面评价了这种PLLA纤维。发现环境湿度大时有利于增加纤维的孔径和孔数、粗糙度、比表面积,导致更高的蛋白吸附和纤维降解速率。然后研究了纤维表面纳米拓扑结构对人的血管平滑肌细胞行为的影响,包括黏附、取向、活力、增殖和分化等。结果表明,培养在取向PLLA纤维上的人血管平滑肌细胞展现一个伸长和取向的形貌。随着纤维表面的孔隙率的增加更有利于细胞的黏附、活力、增殖、细胞核的伸长和取向及胶原的合成。值得注意的是,在表面具有更大孔径和更多孔的纤维上的细胞表现为优先的沿纤维轴向伸长和取向。这种人血管平滑肌细胞与取向PLLA超细纤维之间积极的相互作用可能是由于纤维表面孔隙率和粗糙度的增加的原因。总之,通过本课题研究,我们成功的制备了纤维表面具有不同孔结构特征的超细PLLA纤维,进一步发现这种表面具有纳米拓扑结构的超细纤维有利于人的血管平滑肌细胞的粘附、增殖、轴向生长及胶原合成。这些研究结果为各向异性组织的再生修复和进一步研究基于仿生超细纤维表面的纳米特征来调控细胞行为提供了初步的实验数据。