干细胞的可控分化一直是组织工程的重要目标。不同于传统的生物分子调控的机制，目前生物材料和细胞外基质组分的物理特性也越来越多的应用于干细胞命运的调控。在干细胞治疗领域，神经系统疾病的治疗尤为关键，因此对干细胞向神经方向分化的研究值得更多的关注。本论文从材料的表面形貌、导电性以及本身提供的静态压力等方面入手，研究了生物材料的物理特性对干细胞神经分化的影响。　　首先利用不同的方法制备了化学组分相同而形貌不同的二氧化钛陶瓷材料模拟细胞外基质结构，研究其对神经干细胞分化的影响。材料具有良好的生物相容性，以保证材料本身对干细胞形态、细胞增殖和分化等细胞行为无负面影响。通过对细胞特异蛋白的免疫荧光染色和基因表达水平的检测，我们验证了材料表面形貌对神经干细胞的分化命运会产生不同的影响。利用这一特性，我们还将陶瓷材料图案化，实现了区域化可控的干细胞分化调控。　　作为新兴的二维材料，二硫化钼独特的导电性等特性使得其在生物医学领域具有巨大的应用前景。我们首次探究了水热合成的纳米结构二硫化钼对干细胞生长、增殖和分化等细胞行为的影响。研究了其对神经干细胞的分化会产生怎样的效应。由于制备方法的通用性和简便性，我们还展示了基于二硫化钼的材料作为生物支架在体内应用的可能性，所制备的柔性3D支架同时结合了导电和柔性的特点，能够成为体内培养神经干细胞并指导干细胞分化的良好平台。　　首次发现静态压力能够促进间充质干细胞向神经样细胞方向快速分化。利用简便方法对间充质干细胞施加静态压力，从基因表达水平和蛋白表达水平两个方向研究了分化后细胞特异基因和蛋白的表达。通过基因芯片检测阐述了这一分化可能开启的信号通路，这使得我们对诱导干细胞分化的方式又有了新的认知。由于施加压力的便捷性与可靠性，我们还利用图案化后的基底对间充质干细胞施加静态压力，能够局部可控地促进间充质干细胞向神经样细胞分化。　　本文构建了生物材料物理特性调控干细胞神经分化的方法，从不同方面阐述了材料物理特性对干细胞向神经方向分化的调控作用。不仅加深了这一研究领域的实际应用可能，对这一研究领域乃至干细胞治疗领域提供了更多思路和研究方向，在神经组织工程中有重要的应用前景。