研究目的:近年来,大量研究通过制备各种具有不同理化性质的生物材料加速缺血组织血管化,并获得了良好的效果。但是,不同性能的生物材料应用在不同类型组织器官对血管化具有不同的影响。水凝胶类生物材料可以在温和的条件下制备、具有可控的理化性能等生物学特点。皮瓣移植在术后发生部分或者完全性坏死,是困扰整形外科的一个重要问题。因此,本研究通过探究一种应用水凝胶类的生物材料加速皮瓣血管化从而促进其成活的治疗方式具有重要的现实意义。方法:1.通过静电纺丝技术制备出合成类材料聚乳酸（PLLA）和天然类材料明胶构成的微纳米纤维支架,并检测两种支架的理化性能;体外通过扫描电镜、细胞活性检测的方式评估两种类型材料与人皮肤成纤维细胞（HDFs）和人脐静脉内皮细胞（HUVECs）的生物相容性;体内植入大鼠缺血任意皮瓣模型,采用血流动力学和组织学检测等方式评估两种材料对血管化和皮瓣成活的影响。2.合成可紫外光交联的明胶基（Gel MA）水凝胶,并开发出明胶基的水凝胶电纺纤维支架,检测该纤维支架的形态、保水性、机械性能以及降解度等特征。体外研究该生物支架对HUVECs和HDFs的粘附、增殖和外分泌作用的影响,以及HUVECs体外成管作用的影响;应用大鼠缺血任意皮瓣模型,考察了该生物支架对皮瓣成活和血供、以及缺血组织血管化的影响。3.制备葡聚糖基的原位交联型水凝胶,扫描电镜检测其内部形态结构。冷冻扫描电镜、Live/Dead细胞染色、CCK-8检测等方法评估该支架对人脂肪干细胞（ADSCs）的细胞毒性和生物形容性;免疫荧光染色、RT-PCR、Elisa等方法检测该生物支架对ADSCs多潜能性以及参与血管化相关的因子表达的影响;最后使用该生物支架负载人ADSCs,移植于裸鼠缺血任意皮瓣模型内,使用活体荧光成像技术检测ADSCs体内存活情况以及对于任意皮瓣成活及局部血管化的影响作用。研究结果:1.天然高分子明胶电纺纤维支架较合成高分子PLLA电纺纤维支架具有与皮肤更相符合的机械强度,亲水性更好,并且明胶电纺纤维膜更利于HUVECs和HDFs的粘附和生长;体内研究表明明胶电纺纤维支架在皮肤内组织相容性更好,引起的炎症反应较PLLA电纺纤维膜轻,并且有利于微血管的形成。2.紫外光可交联的明胶基水凝胶电纺纤维膜具有柔软的机械性能和可控的降解性能,同时兼具水凝胶和电纺纤维支架双重特性。体外结果显示该生物支架能够有利于内皮细胞和成纤维细胞黏附、活性和迁移入支架内部,有利于血管化的形成。将Gel MA纤维支架植入大鼠任意皮瓣的模型中后,皮瓣的成活率要高于对照组,而且观察到有更多的微血管的形成。3.葡聚糖基的原位成胶水凝胶形成的多孔结构模拟干细胞生存的微环境。然后将ADSCs包裹其中,调控水凝胶强度可以促进干细胞的活性,有利于干细胞多潜能性相关基因的表达以及旁分泌作用。通过注射的方式将复合ADSCs的水凝胶植入缺血皮瓣后,我们发现水凝胶能够提高ADSCs在缺血微环境下的成活率,具有细胞保护作用,并且与直接注射ADSCs组相比较能够有效提高任意皮瓣的成活率以及局部微血管化的形成。结论:本研究初步证明通过构建高模拟细胞外基质的水凝胶类生物支架能够提高皮肤组织的再生,有利于局部微血管的形成。进一步包裹ADSCs能够改善细胞生存微环境抵御局部有害因子的影响,改善细胞的生存率,提高细胞治疗的效果。