目前纳米材料表面的形态特征对细胞功能的影响,吸引了越来越多学者的关注。在再生医学和组织工程支架材料研究中的一个基本研究目的是细胞与材料之间的相互作用,其中材料表面的微观结构,尤其是微纳米结构对细胞的生物调控作用是研究的重要内容之一。材料的表面形貌和特殊纳米性质能够影响细胞的行为,如黏附、增殖、迁移和分化等。首先,本论文利用静电纺丝的方法对纳米纤维的表面粗糙度进行调节,通过调整聚合物溶液的浓度来控制纤维上珠子的形貌,其表面特征用扫描电子显微镜(SEM)来表征,利用软件计算珠子的长宽比,用原子力显微镜(AFM)来表征表面粗糙度(△h)。其次,我们在本实验室自提取出生10天左右的SD鼠胫骨骨髓原代细胞,定时更换培养基除去造血细胞,经过培养、传代时严格控制胰酶的量和消化时间,不断纯化得到骨髓间充质干细胞(rat-BMSCs)。然后,通过在体外与材料共培养骨髓间质干细胞,我们研究了纤维表面粗糙度对细胞黏附、铺展、增殖等细胞行为的影响。研究结果显示：静电纺丝纳米纤维上存在的串珠状结构对细胞的生长不会带来任何负面影响,反之,珠子在表面堆积,产生高低不同的凸起,即产生不同的纳米粗糙度,可以调节和促进细胞的行为。因此,通过实验得出具有合适的粗糙度的静电纺纤维,在一定程度上更适合作为组织工程支架。最后,为了进一步研究纤维表面粗糙度对成骨诱导的效应,探究其在骨代替物的作用,我们将它们进行了体外矿化和体内植入实验。实验结果显示：白鼠皮下植入后,炎症反应并不明显,具有合适粗糙度的纤维具有比较显著的体内成骨诱导现象,并且在第6周时,纤维能在体内部分降解。体内实验进一步说明具有合适的粗糙度的静电纺纤维具有较大的作为组织工程支架应用的潜力。