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细胞行为调控，尤其是干细胞多潜能性维持和分化方向精准控制，是重大科学问题也是亟需解决的临床需求。体外研究证明可以通过控制基底微结构和生物化学性质实现对细胞行为的调控，但是其调控规律和细胞响应机理尚无统一结论。微结构作为调控细胞行为的重要因素，其制备方法有很多种，其中基于调节高分子链堆砌方式的聚合物结晶技术由于其适用高分子材料的广泛性和所得微结构的多样性，成为微结构调控细胞行为研究的一个理想选择。在这一研究背景下，本论文系统地研究了聚合物结晶所得表面微结构对不同细胞行为的影响，并进一步探讨了表面微结构对细胞行为的影响机制。具体包括以下三个方面的研究内容: 一、通过摩擦取向聚四氟乙烯(PTFE)与附生结晶聚己内酯(PCL)的方法制备得到深度可达100nm的大面积规整取向结构。研究发现表面粘附性环肽的修饰有利于大鼠骨髓间充质干细胞(BMMSCs)的粘附，所得取向微结构可诱导BMMSCs沿摩擦方向取向，并且有利于BMMSCs保持多向分化潜能和活力。进一步研究证明BMMSCs对基底微结构的响应过程主要是通过整合蛋白感知，以丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路为主导的一系列信号通路传导实现的。 二、利用半结晶性PCL通过等温结晶得到半径大于350μm，切向高度差大于150nm的球晶基底。研究发现该球晶的径向规整取向结构可以诱导BMMSCs沿径向取向。利用聚多巴胺(PDA)修饰可以提高BMMSCs在薄膜上的粘附率，调节细胞-细胞相互作用，最终延缓BMMSCs诱导成骨分化进程。通过相关信号通路研究发现，Rho相关卷曲螺旋蛋白激酶(ROCK)信号通路和细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2)信号通路对于BMMSCs的细胞形态、骨架蛋白构建和分布以及细胞-细胞相互作用等都具有重要的作用。 三、利用等温结晶PCL制备半径大于350μm的球晶结构并用于兔主动脉平滑肌细胞(SMCs)行为调控研究。研究发现所得球晶结构可诱导SMCs沿球晶径向取向。通过表型分析发现，球晶的径向取向结构有利于SMCs保持收缩表型。通过相关信号通路研究发现，黏着斑激酶(FAK)信号通路和ROCK信号通路在SMCs保持收缩表型方面具有重要作用。