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近年来，应用组织工程的方法修复骨组织缺损的研究逐年增多。静电纺丝技术作为现阶段一种能够有效制备微米级甚至纳米级纤维的方法，被广泛地应用于骨组织工程支架领域。然而，传统静电纺丝技术制备的纳米纤维支架并不能完全满足骨组织工程的要求。因此，本文以模拟天然骨结构为出发点，通过湿法静电纺丝技术和生物矿化处理，对丝素基纳米纤维支架不同级别的结构进行优化，并对其生物性能进行了评价，而后在三维大孔径纳米纤维支架上建立了皮芯结构纳米纤维缓释系统。首先，本文将丝素蛋白(SF)与聚己内酯(PCL)共混，利用湿法静电纺丝和冷冻干燥相结合的方法，制备了三维大孔径SF/PCL纳米纤维支架。对支架的制备技术、形貌、孔结构、分子结构和压缩性能进行了表征和测试，并探讨了不同预冻温度对支架孔结构、孔隙率和压缩性能的影响。结果表明，选用加热到50℃的乙醇为凝固浴有利于纤维收集，制备了具有三维形状、100μm以上孔径和90%以上孔隙率的纳米纤维支架；经过凝固浴处理后SF蛋白的结晶性提高；随着预冻温度降低，支架的孔隙率升高，孔径减小，压缩性能先升高再下降，其中-80℃预冻的支架各项性能均最好。在此基础上，本文选用10倍模拟体液对制备的SF/PCL纳米纤维支架进行体外生物矿化，对得到的矿化纳米纤维支架的形貌、结构和磷灰石层进行了研究，探讨了矿化对支架压缩性能的影响。结果表明，10倍模拟体液可以很好矿化SF/PCL纳米纤维支架，在纳米纤维外部形成一定厚度的磷灰石层，组成结构分析表明磷灰石层由二水磷酸氢钙和羟基磷灰石组成；矿化后支架的压缩性能大幅提高。而后，本文利用体外细胞培养对上述制备的两种纳米纤维支架的生物性能进行了评价。结果表明，矿化前的SF/PCL纳米纤维支架均具有良好的生物相容性，细胞形态良好，粘附和增殖情况与SF/PCL纳米纤维膜持平，矿化后支架上的细胞短期增殖较为缓慢；三维形状和大孔径可使细胞长入深度达到2.85mm和2.47mm。最后，为提升支架的潜力，本文还利用湿法同轴静电纺丝制备了以SF/PCL为皮层、牛血清白蛋白(BSA)为芯层的皮芯结构纳米纤维支架，对支架的形貌和结构进行了表征，以BSA为模型药物研究了支架的药物释放性能。结果表明，制备的纳米纤维皮芯结构界面分明，支架总体保持了三维多孔结构，皮芯结构可使BSA缓慢释放，释放机制为non-fickian扩散机制和骨架溶蚀机制。