尽管大口径人工血管在临床上已有普遍应用,但对于冠状动脉一类的小口径人工血管（直径＜6mm）,移植后容易发生血栓,造成二次阻塞,临床上急需具有较好服役性能的小口径组织工程人工血管。组织工程血管支架是组织工程血管的再生关键要素之一,其质量决定了血管的服役性能。要构建具有良好生物相容性和力学性能的组织工程血管,首先要研究解决血管支架如何为组织工程血管提供仿生微环境和所需的力学性能与其服役环境相匹配的问题。本文通过研究组织工程支架纤维表面拓扑结构所构建的仿生细胞外基质（ECM）微环境,研究了拓扑结构与力学性能等支架仿生微环境的关系,探究支架表面微结构所提供的物理因素、肝素负载所产生的物理因素、化学因素的单一及耦合作用对内皮细胞行为的影响规律,探索进一步改善血管支架性能的有效途径,为制备具有良好性能的小口径人工血管支架奠定理论与实验基础。具体研究内容包括:（1）PCL（聚己内酯）纤维表面形貌对细胞行为的影响细胞在组织工程支架上的黏附、迁移和增殖等行为,是对周围微环境的力学响应。第2章的研究工作聚焦纤维形貌对内皮细胞各项行为的影响。通过调控纺丝液的浓度和纤维接收方式制备出直径和排列方式不同的静电纺丝纤维膜,在纤维膜上培养人脐带静脉内皮细胞（HUVECs）,探究纤维直径和取向对细胞黏附、细胞增殖和细胞形貌等的影响。实验结果发现由于接触诱导效应,纳米尺度的纤维较微米纤维更有利于细胞的增殖,而取向排列的纤维可以诱导细胞进行定向排列。微米取向纤维上的细胞排列取向更为明显,说明接触诱导效应具有尺度依赖性,原因可能是细胞表面蛋白的尺度与微米纤维的尺度接近,更容易被细胞感知。（2）PCL电纺纤维表面拓扑结构对内皮细胞行为的影响第2章研究的传统电纺纤维支架表面光滑,与细胞外基质（ECM）中胶原纤维表面拓扑结构并不相同。为了构建更加拟实的仿生ECM微环境,第3章通过高分子同质诱导结晶技术赋予电纺纤维串晶结构,纤维表面生长的串晶可以很好的模拟细胞外基质（ECM）中胶原蛋白纤维表面的周期性拓扑结构。通过调整串晶大小,调控纤维支架表面的粗糙度和亲疏水性,研究纤维支架表面拓扑结构的晶体尺寸对HUVECs黏附和增殖的影响。结果表明:串晶晶片尺寸的增大,增加了材料表面粗糙度与比表面积,这为细胞提供更多的黏附位点,促进了细胞的黏附行为。另外,亲水性的增加促进了细胞增殖。仿生微环境的构建改善了细胞黏附、铺展和增殖。（3）PCL组织工程支架的力学性能与抗凝血性血管组织工程支架植入生物体时,表面会黏附血小板,随着血小板沉积,支架内壁会发生狭窄甚至血栓,最终导致组织工程血管的替代失败,因此,纤维支架的抗凝血性能显得尤为重要。第4章通过引入乙醇作为中间溶剂实现了亲水性药物肝素在PCL溶液中的均匀分散,提升了PCL/肝素混合溶液的可纺性。肝素的加入,使PCL/肝素混合纤维支架的拉伸性能、顺应性和爆破强度等力学性能满足在血管内的服役要求。混纺肝素的方式提升PCL电纺纤维支架的抗凝血性能。甲苯胺蓝染色表明肝素的成功负载和浓度差异。PCL/肝素混纺纤维中负载的肝素具有较好的缓释效果,有利于实现支架的长期抗凝效果,并可以促进细胞增殖、具有良好的生物相容性。（4）纤维支架的表面拓扑结构与抗凝药物负载的耦合作用基于前三章的研究结果,第5章通过混纺或表面涂覆的方式,将串晶结构和肝素同时搭载到PCL纤维上,通过肝素搭载方式的调控,研究了形貌、化学组成等支架性质的变化。进一步通过细胞培养和体内动物实验,研究了肝素负载和拓扑结构耦合作用对HUVECs行为、抗凝血性能、体内炎症反应和血管重建等行为的影响。结果表明肝素负载和拓扑结构耦合可以促进HUVECs增殖,减少血小板黏附;动物实验发现具有串晶表面结构的混纺肝素组能够有效减少补片和内膜上炎症反应、异物反应和内膜增生,促进内皮化,并最终促进血管组织的重建。