组织工程（Tissue engineering，TE）的研究旨在构建具有生物活性和功能的人工组织/器官以替代体内受损、病变或老化的组织/器官。模拟目标组织/器官细胞外基质（Extracelluar matrix，ECM）结构的仿生支架在TE研究中起着非常关键的作用。人体周围神经（Peripheral nerve system，PNS）、肌腱等组织的ECM呈纵向排列多通道（Multiple-channeled，MC）结构，通道壁由沿轴向取向的胶原纳米纤维（Nanofiber，NF）组成。一直以来，制备具有上述结构特征的TE支架面临诸多困难和挑战。为解决该难题，本课题制备了一种由玻璃管、针及间隔物组成的、用来制备MC支架的模具。利用该模具，本研究将热致相分离（Thermally-induced phase separation，TIPS）技术和注射模塑技术相结合，制备了聚左旋乳酸（Poly（L-lactic acid），PLLA）MC NF支架。通过改变模具组件的组合方式、尺寸大小和/或PLLA浓度可以控制支架宏观（mm及以上）、亚微观（μm）和微观（nm）尺度的形貌结构。改变PLLA浓度还能调控支架的力学性能。该支架有效解决了当前非NF MC支架结构方面存在的壁厚过大、壁孔结构不合理及力学性能差等缺陷。本课题还设计了一套以冰水为冷却介质的低温拉伸装置，利用该装置可对PLLA/四氢呋喃物理凝胶进行拉伸，制备取向NF（Aligned-nanofiber，ANF）支架。研究发现，PLLA ANF支架的取向度、机械性能随凝胶拉伸倍率的提高而提高，而NF的形貌结构、热学性能几乎不受影响。该工艺的机理为凝胶拉伸导致其内部聚合物富相（Polymer-rich phase，PR）微区沿外力方向发生不可逆滑移，形变的PR微区在后续工序中被固定并转变为ANF。该工艺解决了TIPS技术不能控制NF定向排列的不足，为制备MC ANF支架提供了可能性。本课题考察了上述仿生支架的形貌结构对蛋白吸附、细胞黏附、形态及功能的影响，结果发现PLLA MC NF支架能大量且均匀地吸附蛋白质，有效促进细胞黏附，为细胞提供更好的生长微环境，PLLA ANF支架可使黏附的细胞沿着纤维排列方向取向伸展和排列，具有一定的诱导和调控细胞行为及功能的能力。本课题的研究结果表明所制备的PLLA仿生支架具有促进PNS、肌腱等组织修复和再生的潜力，可应用于这些组织的TE研究中。