心脏瓣膜疾病是一种世界性的临床疾病,会导致高发病率和高死亡率。组织工程心脏瓣膜作为一种新兴的技术用于治疗心脏瓣膜疾病,受到了广泛的青睐。其中,脱细胞心脏瓣膜支架由于能保留天然心脏瓣膜的结构与性能,具有生物相容性与生物可降解性,经常被用于制备组织工程心脏瓣膜。但是,对异种心脏瓣膜进行脱细胞处理之后,可能会导致自体细胞与其表面之间的结合力和自体细胞在其表面的黏附率都较差,会严重影响组织工程心脏瓣膜的构建及植入体内后的效果。针对这一问题,本文引入用于包覆细胞的水凝胶,同时对脱细胞心脏瓣膜表面进行针刺处理,进一步构建出性能优异的甲基丙烯酸酰化明胶（GelMA）/水凝胶针刺脱细胞瓣膜复合支架,并探究了水凝胶的浓度对GelMA水凝胶/针刺脱细胞瓣膜复合支架性能的影响。本文进行了如下三步研究:（1）浓度是影响水凝胶交联程度,结构与性能的重要因素之一。因此,为了更好的引入水凝胶体系,第一步就要探究水凝胶浓度对GelMA水凝胶结构与性能的影响。本文制备了三种浓度的GelMA水凝胶,并通过测试其微观形貌、孔径分布、流变学、溶胀性能、机械性能、表面粘力与降解速率,来研究浓度对水凝胶结构与性能的影响。结果表明:GelMA水凝胶的浓度越高,GelMA水凝胶内部的孔隙结构越紧密,平均孔径越小,同时表现出更强的力学性能和较小的表面粘性。但是,高浓度的GelMA水凝胶会表现出较差的溶胀性能。另外,浓度对于GelMA水凝胶的降解性能,没有明显影响,在各组浓度下的GelMA水凝胶均表现出缓慢的体外降解速率。同时,通过表征HUVEC在水凝胶表面的黏附、增殖、活性和形貌,探究浓度对GelMA水凝胶生物相容性的影响。结果表明:在各组浓度的GelMA水凝胶表面,HUVEC都表现出较高的细胞活性。同时,GelMA水凝胶的浓度越高,HUVEC在其表面的黏附和增殖能力越好。但是,相比于对照组,HUVEC在各组浓度的GelMA水凝胶表面都难以铺展,呈圆形形貌团聚分布在水凝胶表面。（2）引入水凝胶体系用于HUVEC的三维培养,以更好保持细胞的活性,促进细胞的生长,从而达到增强HUVEC在脱细胞瓣膜表面黏附的目的。因此,本文第二步探究水凝胶浓度对包覆在GelMA水凝胶中的HUVEC行为的影响。本文分别使用三种浓度的GelMA水凝胶包覆HUVEC,测试HUVEC在不同浓度GelMA水凝胶中的分布、增殖、活性与形貌。结果表明:对于包覆在不同浓度的GelMA水凝胶中的HUVEC,均在GelMA水凝胶内部呈三维立体方式均匀分布,并保持着良好的细胞活性。同时,GelMA水凝胶的浓度越高,细胞表现出更快的增殖速率。但是由于GelMA水凝胶内部紧密的交联网络结构,细胞在短时间内难以扩散,呈圆形形貌团聚分布在水凝胶内部。同时,GelMA水凝胶的浓度越高,细胞被束缚的时间越久。（3）为了增强细胞与脱细胞瓣膜支架之间的结合力,本文提出诱导细胞向脱细胞瓣膜内部迁移的方法,促使细胞在脱细胞瓣膜上呈“工字型”分布,从而达到使细胞固定在脱细胞瓣膜上的目的。为了到达这一目的,本文在第三步中,首先对脱细胞瓣膜表面进行针刺处理,然后与包覆HUVEC的GelMA水凝胶复合,构建出GelMA水凝胶/针刺脱细胞瓣膜复合支架,并探究水凝胶浓度对GelMA水凝胶/针刺脱细胞瓣膜复合支架性能的影响。结果表明:经过针刺处理的脱细胞瓣膜表面形成较大的孔洞,并且可以与包覆HUVEC的GelMA水凝胶较好的复合在一起。同时,HUVEC在各组浓度GelMA水凝胶/针刺脱细胞瓣膜复合支架上都表现出良好的细胞活性。但是,只有在5wt%GelMA水凝胶/针刺脱细胞瓣膜复合支架上,在两周的时间内,凝胶层里的细胞大量的黏附在瓣膜表面,而在7.5 wt%和10 wt%GelMA水凝胶/针刺处理的脱细胞心脏瓣膜复合支架上,瓣膜表面基本观察不到细胞。然而,对于5 wt%GelMA水凝胶/针刺处理的脱细胞心脏瓣膜复合支架,依然存在一些缺陷,在两周的时间内,虽然有大量的细胞黏附在瓣膜表面,但是瓣膜表面的细胞没有沿着表面的孔洞往瓣膜内部迁移。因此,在两周的时间内,不能达到诱导细胞向脱细胞瓣膜内部迁移的目的,可能需要培养更长的时间,才能使GelMA水凝胶中的细胞与针刺脱细胞瓣膜结合在一起,并沿着孔洞向心脏瓣膜内部生长。