自愈合材料(Self-healing materials),作为一类新型的功能化材料,具有损伤自愈合以及动态可调控的功能,适应体内的动态环境变化,在三维细胞培养、组织工程、药物传送等方面具有广阔的应用前景。但自愈合材料表面的动态微纳结构调控及其对细胞粘附与增殖的影响规律还需要进一步的建立和阐明。基于此,本论文合成了本征型自愈合材料-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸正丁酯共聚物[p(MMA/nBA)],探索了该自愈合材料表面微纳结构的构建及其在细胞调控中的作用,拓展了该类自愈合材料的应用领域,并为细胞动态调控以及组织再生提供了理论指导。主要研究工作如下:(1)采用自由基聚合技术合成一系列具有自愈性和无自愈性的p(MMA/nBA)共聚物,通过核磁氢谱(~1H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和示差扫描量热法(DSC)等方法对聚合物的结构及性能进行表征。对p(MMA/nBA)共聚物膜进行力学拉伸测试考察其自愈性,当MMA/nBA摩尔比分别为48/52和63/37时,p(MMA/nBA)共聚物膜在经过86 h的自修复后,其拉伸应变分别恢复到原来的90%和5%,这是因为相邻链的键锁关联作用,在链分离时由于偶极相互作用的定向范德华力的存在会增强链缠结或并排链的内聚能,有利于材料的自我恢复。接着采用静电纺丝方法构建p(MMA/nBA)微纳纤维结构,其自愈能力与p(MMA/nBA)膜保持一致;细胞毒性和增殖实验表明微纳纤维的生物相容性良好。(2)通过紫外引发表面接枝技术在p(MMA/nBA)膜表面接枝一层PAAm分子刷,获得了具有良好亲水性的p(MMA/nBA)-PAAm膜表面。接枝改性后的膜具有较好的血液相容性,表现在抗血小板粘附、激活和较低的溶血率;利用这种化学接枝技术,结合紫外光刻蚀和光掩模相结合的方法,在p(MMA/nBA)膜表面成功构建了PAAm分子刷的正反微图案结构,达到了对血小板和L929鼠成纤维细胞的可控捕获粘附,实现了对不同细胞的阵列捕获的目的。(3)采用微米级铜网为模板,对p(MMA/nBA)膜采用物理压印的方法构建微图案结构表面,通过探针式轮廓仪对初始图案恢复前后的形貌测试,发现自愈性p(MMA/nBA)膜中9μm深的凹槽可在12小时后基本恢复平坦;在该动态图形基底上培养L929细胞,通过细胞核染色和细胞骨架染色发现动态微图形能够对细胞增殖以及细胞形态产生影响,实现了对细胞的动态时空调控作用。综上所述,我们探究了自愈合p(MMA/nBA)材料微纳结构对细胞的动态调控作用,有望用于组织再生医学领域。