小口径人工血管是组织工程领域亟待攻克的难题。在众多人工血管制备方法中,由二维薄膜通过卷曲制备三维管状人工血管是一种非常有前景的方法。但是目前这种制备方法还难以满足小口径人工血管的实际应用要求,主要问题包括以下几个方面:制备材料为非可降解材料,制备时间过长,操作过于复杂,不能在短时间里形成各层紧密结合的管壁,以及各层细胞的分布不能精确控制等。这些缺点是人工血管临床应用的巨大障碍。发展一种能够完全克服上述缺点的人工血管制备方法,将会极大推动由二维薄膜通过卷曲制备的三维人工血管向实用化发展。受到泡沫胶带结构的启发,在综合多种已报道方法优点的基础上,本论文结合薄膜绕轴卷曲技术、纤维蛋白粘合剂和细胞图案化技术,发展了两种制备小口径人工血管的方法——单步绕轴卷曲法和层层组装绕轴卷曲法,并对其力学性能和细胞行为等体外性能和短期体内性能进行了评估。具体研究内容如下:将泡沫胶带结构进行了血管组织工程化改造,发展了通过单步绕轴卷曲制备人工血管的方法。该方法结合了可降解静电纺丝膜、纤维蛋白粘合剂、细胞图案化技术,可以在70分钟内简单快速地完成人工血管的制备,并能良好地控制各层细胞分布,方便地选择基底材料,以及精确地控制管道直径和管壁层数。对上述单步绕轴卷曲法制备的含细胞和不含细胞的PLGA人工血管进行了力学性能和细胞行为等体外评估。结果表明:随着层数的增加,爆破强度和缝合力呈增加趋势,漏水率和顺应性呈下降趋势,而弹性模量没有显著性变化;含细胞人工血管和相同层数的无细胞人工血管相比,管壁厚度、爆破强度、缝合力、顺应性和弹性模量都没有统计学上的显著差异,只有漏水率显著变小;在实验所在条件下,细胞在人工血管上存活良好、扩增正常,但细胞在人工血管各层间的迁移并不明显。这些结果为体内实验研究提供了重要参考。通过改进人工血管的制备方法,发展出可以控制更多参数和实现更多功能的层层组装绕轴卷曲法。该方法可以在90分钟内制备出具有复杂细胞取向的人工血管结构。该结构包含具有轴向取向的内皮细胞层、相互正交取向(轴向和周向)的两层平滑肌细胞层和无取向分布的成纤维细胞层。该方法为具有复杂细胞取向的、各层组成材料可调的、组装更灵活的多功能人工血管的制备奠定了基础。对上述绕轴卷曲法制备的不含细胞的PCL人工血管进行了短期初步的体内实验研究。在植入兔颈动脉三周后,人工血管保持33%的畅通率;通畅的人工血管显示出良好的细胞长入、初步的内皮细胞层形成和平滑肌细胞层形成等积极的重构现象;但仍需要解决的问题包括材料降解、细胞外基质沉积和内皮化的速率较慢等。这些结果证明了该人工血管用于小口径组织工程血管的潜力,并指明了下一步改进的方向。综上所述,本论文发展的单步绕轴卷曲法和层层组装绕轴卷曲法能够克服已报道方法的缺点,具备制备快速简便、管壁层数可调、机械性能可调、管壁无明显渗漏和细胞分布可控等优良特性。其中,层层组装绕轴卷曲法是对单步绕轴卷曲法的进一步改进。它除了具有单步绕轴卷曲法的全部优点并能够实现其全部功能外,还可以实现各层细胞的自由取向和各层材料组成的灵活调控,能适应更加广泛的潜在应用。