论文首先以经过化学改性处理而高度亲水或高度疏水的抛光硅片作为基底,并以光学椭偏成像法作为检测蛋白吸附的手段,探讨了胶原胞外基质蛋白在这两种表面的吸附,以及溶液离子强度、溶液pH值对胶原吸附的影响.研究表明胶原在不同pH值、不同吸附时间和不同离子强度下的吸附量不同,其原因与胶原在两种表面的吸附驱动力相关.通过光学椭偏成像法和原子力学显微镜研究胶原和BSA在亲疏水表面竞争吸附,结果表明在一定的浓度范围内,胶原优先吸附于亲水表面,而BSA则优先吸附于疏水表面,即胶原与BSA的竞争吸附与表面化学性质相关.对其它胞外基质蛋白如纤粘连蛋白和层粘连蛋白与BSA的竞争吸附研究表明均存在类似的表面化学性质的依赖性.论文根据胶原和BSA在亲水表面和疏水表面吸附时,两者在同一性质表面的单位面积上吸附的分子数相近的特点,以Langmuir单分子层吸附理论为基础,推导出胶原与BSA的吸附动力学方程,并通过吸附等温线得出吸附的动力学参数,吸附动力学模型能与实验结果较好的拟合.对于胶原和BSA的竞争吸附,假设其竞争吸附的总位点数与单组分溶液中的吸附时相同,胶原与BSA竞争吸附可结合位点,模型的结果基本能与实验结果相拟合.研究了NIH 3T3成纤维细胞和ROS 17/2.8成骨细胞在胶原和BSA竞争吸附表面的粘附,并通过测定ROS 17/2.8成骨细胞的粘附率、粘附投影面积和粘附强度等几方面研究了蛋白吸附和竞争吸附对细胞粘附的影响.结果表明蛋白吸附对细胞在表面粘附强度的影响基本与其对粘附率及粘附投影面积的影响相一致.在未经蛋白预处理的亲、疏水表面均不利于细胞粘附,经BSA预处理的表面抑制细胞粘附,胶原在亲水和疏水表面吸附均能促进细胞粘附,而胶原和BSA竞争吸附或培养基中含血清时,亲水表面由于能优先吸附胞外基质蛋白而促进细胞粘附,而疏水表面由于更易吸附BSA或其它非胞外基质蛋白而不利于细胞粘附.基于上述蛋白吸附及竞争吸附对细胞粘附影响的结果,采用软光刻法中的微接触转印法制作局部含有二氯二甲基硅烷单分子层的亲水/疏水格式化表面,由于血清中蛋白的竞争吸附,导致成骨细胞仅在亲水区域粘附,实现了细胞粘附的区域控制.另外通过微流道法直接在亲水或疏水表面形成局部吸附胶原的区域,再在其它区域上吸附BSA,从而形成胶原/BSA的格式化表面,细胞的粘附局限于胶原区域,也可以实现细胞的格式化.采用微接触转印法形成不同种类硅烷的格式化表面,以及采用微流道法形成不同蛋白的微格式化表面,研究了细胞在氨基硅烷、十八烷基三氯硅烷、二氯二甲基硅烷固定表面或胶原、纤粘连蛋白、BSA吸附表面的优先粘附顺序.在胶原预吸附表面,通过对细胞形态观察、细胞生长曲线测定、细胞周期测量以及碱性磷酸酶活性测定研究了胶原预吸附对ROS 17/2.8成骨细胞生长的影响.结果表明在胶原预吸附表面,细胞提前进入增殖期,且在细胞汇合期碱性磷酸酶活性是对照的1.3倍,说明胶原可以促进细胞的分化.