为开发用于卷烟烟气体外毒理学评价的三维细胞支架，采用高内相乳液法制备材料，以其为载体进行人肺腺癌细胞A549的三维培养，依据细胞增殖速度和细胞形态，获得了三维细胞支架的最佳制备参数。在三维细胞体系下，评价3R4F和CM8两种参比卷烟烟气总粒相物(TPM)的细胞毒性，并与二维平板细胞进行对比。主要研究内容如下:　　1.根据后续烟气体外毒理学评价的要求，设计了三维细胞支架的合成模具。通过高内相乳液法，制备了不同单体（苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯）、水相体积比(80％、85％、90％)、乳化剂用量（2.4 g、1.9 g和1.4 g）的三维细胞支架，通过扫描电镜和对支架的结构进行了表征。以其为载体进行A549细胞的三维培养，考察了不同时间的细胞增殖情况，通过扫描电镜观察细胞的生长形态。结果表明:1）在设计的三维细胞支架合成模具中，通过高内相乳液法可一次性大量合成特定形状的(直径:34mm，厚度:2mm)块状固体材料，可满足后续烟气体外毒理学评价的要求;2）不同单体制备的三维细胞支架均具有互通多孔结构，A549细胞在不同单体制备的三维细胞支架上都可吸附、增殖并融合形成细胞层，以St为单体制备的三维细胞支架上细胞的生长形态更好，最终选择St为单体制备三维细胞支架;2）当水相体积比从80％增加到90％时，材料的泡孔孔径从6.5μm增加到12μm。A549细胞在水相体积比为90％的支架上增殖最快，在不同水相体积比支架上的生长形态差异不大，制备三维细胞支架的较佳水相体积比为90％;3）当乳化剂用量从2.4 g（连续相的50％）降到1.4 g（连续相的30％）时，三维细胞支架的泡孔孔径增大，支架的互通性变差。A549细胞在乳化剂用量为2.4 g的支架上增殖速度最快，在三种支架上的生长形态差异不大，制备三维细胞支架的较佳乳化剂用量为2.4 g。　　2.为了进一步提高三维细胞支架的细胞亲和性，采用在单体中加入亲水性单体或颗粒和在支架上包被聚赖氨酸两种改性方法，研究A549细胞在不同改性方法制备的三维细胞支架上的增殖情况。结果表明:1）加入丙烯酸(Aa)和丙烯酸异辛酯(EHA)亲水性单体改性的三维细胞支架泡孔孔径变大，加入亲水性颗粒羟基磷灰石(HAP)改性的支架泡孔完整性变差，孔壁变厚，但泡孔孔径不变。细胞在用Aa改性的支架上增殖速度最快，且细胞形态良好，在用HAP改性的支架上基本不增殖，在支架上只能看到细小的细胞碎片;2）细胞在用L构型的聚赖氨酸溶液包被的支架上增殖良好，在用D构型的聚赖氨酸溶液包被的支架上的增殖受到了抑制。其中在用分子量为70000-15000的L构型聚赖氨酸包被的支架上的增殖速度最快，且细胞形态良好;(3)两种改性方法相比，采用Aa改性的支架具有更高的细胞增殖速度，因此，三维细胞支架较佳的改性方法为在单体中加入亲水性单体Aa。　　3.选用采用Aa改性的三维细胞支架培养细胞，进行烟气细胞毒性评价，并与二维平板细胞进行了比较。结果表明:1）细胞培养21d后，三维细胞支架上A549细胞的OD值为3.601，高于二维平板上细胞长满时的OD值(3.055);2)3R4F和CM8两种参比卷烟的TPM与二维和三维培养的A549细胞的存活率均有良好的剂量一反应关系，且在高TPM浓度时，三维细胞体系的细胞存活率高于二维细胞体系。