在骨科临床工作中骨缺损是目前遇到的最为棘手的问题。通过制备骨组织工程支架治疗骨缺损呈现出较好的发展趋势。如何通过较为简单有效的方法制备出具有适当大小的孔径、较高孔隙率且孔洞之间是互联互通的结构的支架。该支架能提供细胞生长所需营养物质、氧气流动以及废物排出的微环境,进而刺激细胞进行成骨分化形成组织,这是目前研究比较热门的课题。实验由两个部分组成,首先是多孔三维纳米纤维支架的制备,主要是通过自聚集法结合冷冻干燥方法将二维的纤维膜破碎重组装成为三维的多孔纳米纤维支架;接着对支架进行改性以及性能评估,通过掺入天然生物活性材料纤维素纳米晶对复合的多孔三维纳米纤维支架进行生物活性以及机械性能改性。并对支架进行物理表征以及生物活性评估,制备出具有一定潜力的能应用于骨缺损治疗的骨组织工程支架。三维多孔纳米纤维支架的制备研究工作中。首先,聚己内酯（PCL）的静电纺丝条件进行优化,包括溶剂比例（二氯甲烷与N,N–二甲基甲酰胺）、聚合物溶液的浓度、电压和进样速度。最终得到纤维形貌分布较为均匀且直径大小在几十到几百纳米的纳米纤维膜,其类似于天然细胞外基质（ECM）中的胶原纤维。紧接着,将二维的纳米纤维膜通过高速搅拌器破碎成短小的纤维丝。然后调节热自聚集的溶剂比例、溶剂体积和物料量、温度,将部分短纤维丝熔融粘连聚集在一起形成相互连通的孔洞结构且具有较高孔隙率的圆柱状三维纳米纤维支架。其中固定静电纺丝的其他影响因素包括环境温度在35±2℃,相对湿度为55±5%,针头与接收装置的距离固定为15cm,采取控制变量的方法进行条件优化。通过扫描电镜观察分析纤维形貌及直径测定,确定出最终的优化条件为:二氯甲烷与N,N–二甲基甲酰胺体积比为80/20,聚合物浓度为16wt%,纺丝电压为18k V,进样速度控制为0.8m L/h。在此条件下,得到的纤维粗细均匀,纤维之间未发生粘连,且直径在300-400nm之间类似于天然骨胶原纤维。通过扫描电镜对自聚集支架的孔径和孔隙率观察分析确定出,当无水乙醇浓度为15wt%,溶剂体积为2m L,物料的量为0.3g时,能够获得互联互通,较高孔隙率的多孔三维支架结构,可以进行后续实验。后续对三维多孔支架性能研究中,向纳米纤维支架中掺入生物活性材料纤维素纳米晶（CNC）,并对复合的三维多孔纳米纤维支架进行物理表征和生物活性测定。设定CNC的加载量为PCL的3wt%共混后进行静电纺丝,纺丝条件为前期工作中聚己内酯的最优条件,共纺后得到PCL/CNC的二维纤维膜。同样采取上述方法自聚集获得三维纳米纤维复合多孔支架,接着对不同支架进行物理表征和生物活性测定对比分析。物理表征包括扫描电镜（SEM）、孔隙率测定、压缩模量、接触角、体外降解及体外矿化对比分析支架的机械性能及预测成骨分化能力。采用MTT法进行细胞增殖活性进行分析;利用SEM观察细胞在支架上的粘附情况;然后通过碱性磷酸酶活性检测,结合茜素红染色及半定量分析法对不同支架的体外成骨分化能力进行评估。最终发现利用自聚集法结合冷冻干燥方法制备的三维多孔支架相较于二维支架体外降解和矿化能力都有所提升。并且掺有CNC材料后能显著提高支架的刚性、增加支架的受压能力。在后续的生物活性评价中,细胞在三维支架上的增殖能力相较于二维支架得到提升,并且碱性磷酸酶活性和茜素红染色活性也提高了。含有生物活性材料CNC的三维纤维支架更有利于细胞成骨分化。说明实验得到的PCL/CNC三维多孔支架能够提供适宜的微环境,有利于细胞增殖生长和成骨分化进而促进骨组织形成,未来应用于骨组织工程邻域具有一定的潜力。