由各类创伤或新陈代谢疾病引起的软组织损伤,已成为临床常见的疾病之一,严重威胁人类健康。传统治疗软组织损伤和疾病的方法如自体移植和异体移植等都存在各自的缺陷,例如供体有限、二次伤害和排斥反应等。因此,寻求可靠、安全和有效的修复软组织缺损的方法具有重要的意义。近年来,利用组织工程的方法修复、替代受损软组织为治疗软组织缺损和疾病带来了新的思路。由静电纺丝技术制得的纤维膜具有仿天然细胞外基质(ECM)的纤维结构、多孔互联的三维网络结构、较大的比表面积和体积比以及可调控的表面结构等优势,近年来在组织工程领域得到了广泛的关注。为了进一步提高电纺纤维支架的活性,本论文将多级纳米结构与化学活性成分结合,不仅能高度模拟人体天然细胞外基质结构,诱导细胞生长分化,还能释放有益组织修复的药物或离子,从而促进组织修复。因此,本论文制备了具有仿生表面和具有可控药物释放的两种取向多孔复合纤维支架分别用于关节软骨缺损修复和糖尿病慢性创面修复。主要研究内容包括以下两个部分:(1)具有仿生表面的取向多孔电纺纤维支架的制备及其在软骨修复中的应用研究天然关节软骨由于无血管和细胞活性低,一旦形成缺损其难以自我修复和再生。针对此问题,我们设计了一种具有仿生表面的电纺纤维支架,其由单一取向排列的表面分布有纳米孔的PLLA电纺纤维构成,在其表面均匀地修饰一层聚多巴胺(PDA),并接枝硫酸软骨素(CS),用于关节软骨缺损的修复。体外实验结果显示,与纯PLLA支架相比,具有仿生表面的取向多孔复合纤维支架(PL/PDA和PL/PDA/CS)能够刺激软骨细胞和骨髓间充质干细胞(r BMSCs)的增殖、粘附以及软骨生成相关基因表达。体内的研究进一步证实,制备的PL/PDA/CS支架能够显著改善软骨细胞的分化,并能促进缺损区域ECM的形成,从而最终促进关节软骨缺损的修复。(2)具有可控药物释放取向多孔复合电纺纤维膜的制备及其在糖尿病创面修复领域的应用糖尿病患者的慢性伤口通常表现为血管生成不足和伤口愈合缓慢。因此,探索一种能显著改善糖尿病创面的血管生成,从而加速创面愈合的皮肤组织工程支架仍是一个重大的挑战。为此,我们在取向多孔的PLLA电纺纤维中复合了一种装载有二甲氧基氨酰甘氨酸(DMOG)的介孔二氧化硅纳米颗粒(DS)。结果显示,DS在纤维中分布较均匀,并且还能有效控制DMOG和Si离子的释放。体外实验结果显示,与纯PLLA膜相比,DS-PL取向多孔复合纤维膜可以刺激人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的粘附、增殖、迁移和血管生成相关基因表达。在体内的研究进一步证实,制备的DS-PL膜显著促进了糖尿病创面的血管新生、再上皮化和胶原沉积以及抑制炎症反应,最终加速了糖尿病创面的愈合。综上所述,我们制备的这种具有取向多孔的复合电纺纤维材料,其取向多孔结构和药物/离子能够协同促进软骨、糖尿病创面等软组织的修复及再生,在治疗软组织缺损领域具有巨大的潜能。