目的:组织工程支架不仅要为细胞提供物理支持,还应模仿细胞外基质的生理功能,提供形成新组织所需的物理和生物化学信号。单一组分的材料在生物相容性和力学强度方面难以同时满足组织工程支架的要求,将两种或多种材料制备成复合材料支架,可以结合不同材料的优点,取长补短,提高支架的各项性能。越来越多的研究表明,导电材料可以促进细胞的生长、增殖和分化。碳纤维具有优异的导电性和高强度与高模量,有望在赋予复合支架材料导电性的同时,改善其力学性能。四氧化三铁磁性纳米颗粒在生物医学领域已得到广泛的研究与应用,我们实验室及其他课题组既往的研究表明,将磁性纳米颗粒复合到支架中后,能够响应外加磁场并且产生运动趋势,使支架产生局部微形变,对粘附和生长于支架上的细胞直接施加力学刺激,是一种对细胞实施力学刺激的新手段。基于上述背景,本文拟设计制备兼具超顺磁响应性和导电性的聚乳酸基和聚氨酯基复合材料支架,对其理化性质进行表征和比较,并初步评价支架材料对成纤维细胞和成肌细胞生长的作用。方法:以明胶（Gelatin）为壳层材料,聚乳酸（PLA）和聚氨酯（PU）为芯层材料,分别在壳层和芯层中添加粒径为10 nm的四氧化三铁纳米颗粒（MNP）,制备共轴静电纺丝纤维薄膜。使用冷冻干燥机,通过“三明治”夹心法配合热交联的方法,在两层纤维薄膜中间引入碳纤维（CF）材料,制备两种聚乳酸基和聚氨酯基碳纤维/磁性纳米颗粒/高分子共轴纤维复合材料支架（mag-PLA/Gel/CF和mag-PU/Gel/CF）,同时,制备相应的对照组材料支架（PLA/Gel、PLA/Gel/CF、mag-PLA/Gel和PU/Gel、PU/Gel/CF、mag-PU/Gel）。通过扫描电子显微镜（SEM）观察薄膜材料和碳纤维的微观结构;用四点探针仪检测各支架电导率;用振动样品磁强计（VSM）测量复合支架磁滞回线;用电子万能试验机检测材料的应力-应变曲线和弹性模量;采用差示扫描量热仪（DSC）表征材料的热行为。采用CCK-8试剂盒（Cell Counting Kit-8）检测小鼠成纤维细胞（NIH-3T3）和小鼠成肌细胞（C2C12）在支架上的活性和增殖。通过激光共聚焦显微镜（Laser scanning Confocal Microscopy）观察NIH-3T3和C2C12的生长形态。论文得到的主要结果如下:（1）制备得到了聚乳酸基和聚氨酯基复合材料支架,复合材料由双层共轴静电纺丝纤维薄膜和碳纤维夹心层构成。电纺丝薄膜由无规堆积的纤维交错缠结而成,纤维平均直径分布在800-1100 nm,薄膜在微观上具有三维网状结构。将热交联后的纤维薄膜与冷冻成型的碳纤维冰片通过冷冻干燥的方法,制备成具有“三明治”结构的复合支架,夹层中的碳纤维长度为数百微米,无规分布并相互搭在一起。（2）所制备的三明治结构复合材料兼具导电性和超顺磁响应性,其中,聚乳酸基复合材料支架的饱和磁化强度为2.29emu/g,聚氨酯基复合材料支架的饱和磁化强度为7.10emu/g。与此同时,聚乳酸基复合材料支架的电导率为36.5mS/m,聚氨酯基复合材料支架的电导率为65.9mS/m。（3）碳纤维和磁性纳米颗粒均对复合材料支架力学性能的改善发挥了作用,在吸水湿润状态下,聚乳酸基复合材料支架的弹性模量是32.1MPa,是聚乳酸对照支架的2倍,聚氨酯基复合材料支架的弹性模量是1.44MPa,是聚氨酯对照支架的1.4倍。（4）综合比较各组材料的理化性质表征结果,可以推论:碳纤维与聚氨酯的复合优于其与聚乳酸的复合,因此,碳纤维对聚氨酯基复合材料导电性、弹性模量的贡献更大;磁性纳米颗粒与聚乳酸的复合优于其与聚氨酯的复合,因此,磁性颗粒对聚乳酸导电性和弹性模量的增强贡献更大。（5）聚乳酸基和聚氨酯基复合材料支架均可支持小鼠成纤维细胞NIH-3T3和小鼠成肌细胞C2C12生长。与聚乳酸基和聚氨酯基对照支架相比,复合材料支架对细胞活性没有显著影响,而细胞中骨架蛋白的表达水平更高且更具张力。结论:两种碳纤维/磁性纳米颗粒/高分子共轴纤维复合材料支架均兼具超顺磁响应性和导电性,微观上具有似于细胞外基质的纤维网络结构,支架具有良好的细胞相容性,有望应用于结缔组织修复和骨骼肌再生的研究中。