微生物固载技术在生物燃料电池、食品工程、环境污染治理、发酵反应器、再生医学等领域有着广泛的应用。区别于传统的固载方法，静电纺丝固载法是一种借助静电纺丝技术来制备生物复合纳米级纤维的加工方法。以此技术制备的生物复合材料纤维支架，可以为固载的微生物提供良好的机械和化学稳定性，具有极高的比表面积、高孔隙率和相互连通的三维网络状结构，相对于传统的微生物固载技术，具有更高的生物适应性，能够更好地模拟天然微生物的生活条件。本课题选用蓝藻门的聚球藻属的聚球藻Synechococcus7942为固载对象，以用聚甲基吡咯烷酮（PVP）改性的聚乙烯醇（PVA）为固载基质，研究了利用静电纺丝制备生物复合材料纤维的方法。实现了纤维状改性聚合物对于聚球藻细胞的有效固载，为细胞提供了一个稳定的生长微环境，从而提高了细胞对环境变化的适应能力，延长了在复杂的人工环境下的存活时间。本课题在介绍静电纺丝法固载细胞微生物的过程及特性的基础上，接着重点研究了聚合物固含量对于静电纺丝法制备生物复合材料纤维的影响及被固载细胞的分布、活性及生长状况。通过场发射扫描电子显微镜、荧光电子显微镜和液相氧电极系统的表征，确定了8-12%PVA左右固含量的纺丝液在保证纤维规整性的同时能得到细胞分散较好的细胞复合材料纤维。此外还研究发现藻液添加量对于复合纤维中细胞分布密度上限的影响非常有限。最后通过改进静电纺丝技术以静电同轴纺丝法制备中空细胞复合材料纤维。通过改进后的同轴纺丝技术，使聚球藻细胞与改性的PVA在不预先共混的条件下，以一步法制备中空结构的细胞复合材料纤维。并利用场发射扫描电镜、荧光显微镜和液相氧电极系统等测试手段，表征了纤维的中空结构及被固载细胞的活性，结果表明中空结构中被固载的聚球藻细胞在纤维中能保持29天的活性，相比于聚球藻细胞在自然环境下能保持的2天活性和简单细胞复合纤维中的19天活性，存活时间得到了明显的提高。进一步的将这种中空结构细胞复合纤维膜放置在pH值分别为4和10的酸碱溶液中7h后，纤维中被固载的聚球藻细胞依然分别能保持在BG11环境中73%和62%的活性。