组织缺损部位的血管化是影响组织修复的关键因素。目前,在生物材料领域,优化材料力学性能、纳米结构仿生设计以及缓释因子或小分子药物等是提高材料血管化能力,改善组织缺损部分血管网络重构的重要手段。本文以不同丝蛋白纳米基元为基础,通过动力学因素实现对丝蛋白多孔海绵力学性能的精细控制,优化力学信号对材料血管化能力的调控作用,随后将取向信号和小分子药物引入到丝蛋白海绵中,进一步改善材料的血管化能力。将冷冻温度作为可以调整的动力学变量同冻干工艺结合,实现丝蛋白多孔海绵在不同力学范围内的精细调控,特别是3-7 kPa之间的精细调控,制备出压缩模量分别为3、4.1、5.7、6.4、7.4kPa的多孔海绵。利用上述海绵进行细胞的体外培养,系统研究力学信号的精细变化对干细胞增殖、向内皮细胞分化以及内皮细胞迁移和血管化网络形成的影响,证明了细胞对材料力学信号的敏感性,发现材料血管化能力随力学性能的变化而变化,在丝蛋白海绵压缩模量为5.7 kPa时最佳。体内结果进一步证明模量为5.7 kPa的丝蛋白海绵具有最优的血管网络形成,以及组织长入效果,为开发具有更好组织修复能力的丝蛋白生物活性材料提供新的思路。随后,利用高晶丝蛋白纳米纤维和非晶丝蛋白纳米纤维在电场和冻干过程中的不同响应性,在维持力学信号的同时,将取向结构引入到多孔海绵,为通过多种因素协同提高血管化能力奠定基础。最后,以高晶丝蛋白多孔海绵为载体长效缓释去铁胺(DFO),制备力学性能合适、可控释DFO的取向海绵材料,并通过体内实验证明了取向结构和DFO控释对血管化水平的改善作用,制备出具有优异血管化能力的系列丝蛋白多孔海绵材料。