细胞的识别与粘附是医学检测与细胞生物学研究的重要课题。纳米技术为设计可控的细胞粘附界面提供了技术支持，细胞粘附界面不仅能够揭示细胞在材料表面的基础生物学行为，也是高效癌细胞分离与分析的关键。纳米结构与细胞表面的拓扑相互作用被用来设计高效特异性癌细胞识别界面。基于这一研究背景，受细胞多级结构的启发，本文制备了一系列微纳复合的多级结构生物界面，实现了高效的癌细胞识别与捕获。主要的研究内容如下:　　1.受花粉与癌细胞形貌特点具有相似性的启发，对野菊花粉进行组装并复型制备了一种仿花粉多级结构的生物界面，实现了对特定癌细胞的高效识别。仿花粉多级结构通过结合抽滤辅助的花粉组装和软刻蚀技术进行制备。通过表面的特异性修饰，多尺度拓扑相互作用和分子识别协同增强仿花粉界面材料对癌细胞的捕获效率，实现了对癌细胞的高效识别。这种仿花粉具有多级结构的生物界面为稀有癌细胞的捕获提供了一个良好的平台。同时，通过组装与复型构建仿生材料的方法为制备功能性仿生界面提供了新思路。　　2.通过硅化生物复型的方法制备了具有不同表面形貌的癌细胞复型基底，证明了微纳多尺度拓扑相互作用与分子识别可以增强癌细胞的捕获效率并实现了癌细胞的高效特异性捕获。三种结构不同的癌细胞被用于制备结构基底来揭示癌细胞与结构之间的拓扑作用。利用癌细胞复型得到的多级结构对各类型的癌细胞均表现出较高的捕获效率。纳米和微米两个尺度的结构匹配提升了细胞与复型结构表面的拓扑相互作用:癌细胞表面纳米尺度的丝状伪足可以纠缠并粘附到具有不同纳米结构的功能化表面;而微米的凹凸表面提供了合适的位点对整个细胞实现诱捕，进一步增强细胞与表面的相互作用。因此，具有多级复杂结构的细胞复型表面在分子识别作用下，显示了更高的癌细胞捕获效率。该研究有助于指导设计可以对癌细胞进行高效并且特异性识别的智能生物界面。　　3.利用毛细力组装氧化铝纳米线形成多级结构，实现了癌细胞的高效特异性捕获。磷酸刻蚀多孔阳极氧化铝得到的氧化铝纳米线在干燥过程中，可以通过毛细力进行组装形成包含微米孔（簇）和纳米线的多级结构。本文系统研究了不同的氧化时间和不同的磷酸刻蚀时间对氧化铝纳米线组装形貌的影响。细胞捕获实验证实，对于不同的多级结构，癌细胞与结构界面的有效接触面积和拓扑作用决定了其对多级结构的亲和能力。相比于单纯的纳米线结构，多级结构可以与细胞表面的多级形貌进行相互作用实现更好的癌细胞识别。该研究通过长程的毛细力对纳米线进行组装实现了多级结构的制备，为设计高效的癌细胞识别粘附界面提供了新方法。