过去十年，由于其优良的生物相容性、生物可降解性、低炎症反应和优秀的机械性能，丝蛋白支架材料已经从传统的纺织纤维材料转变成具有普适意义的天然生物材料和组织修复材料。但是不同组织的修复对材料有着不同的特定要求，如何进一步提高支架的生物相容性和诱导性使其更有利于不同组织的修复是我们面临的一项挑战。细胞外基质（ECM）的微纳结构为支架的设计包括支架多孔结构的设计提供了良好的模板，通过模拟ECM的微纳结构构建有利于细胞和组织生长的微环境为构建具有生物活性的组织修复载体提供了全新的方向。本文首先阐明了丝蛋白在水溶液环境下可控自组装形成不同微纳结构对支架材料成孔性的调控机制，随后研究了粘度、二级结构和水作用力对成孔性的调控作用。实验发现，溶液中纳米线的形成对支架在冻干过程中多孔结构的形成具有关键作用，是支架材料成孔的关键因素。在此基础上，本研究通过缓慢浓缩处理的方法自组装形成纳米纤维，并通过冷冻干燥法获得具有仿细胞外基质纳米纤维结构的丝蛋白多孔支架。经上述方法制备的支架孔径在200~250um之间、孔隙率达到99%以上，且随着丝蛋白的逐渐降解和溶解，纳米纤维会暴露到外部，在细胞体内外培养中有利于细胞的吸附、增殖和迁移。随后利用甲醇和水处理等不同方法实现对多孔支架晶体结构的调控，使得支架材料具有不同的稳定性和降解行为，以满足不同组织再生的具体要求。其中，当纯水蒸气处理时丝素的结晶结构由无规向Silk I结构转变，随着甲醇含量增多，丝素的结晶结构由Silk I结构逐渐转变为Silk II结构，热力学稳定性增强，降解速率降低，扩大了其在组织工程的不同应用。最后，通过体外细胞培养，用盐析法制备的丝蛋白多孔支架作为对比，研究了该多孔材料对大鼠骨髓间充质干细胞粘附、增殖的影响。激光共聚焦显微镜和DNA含量结果表明，同盐析法丝蛋白支架相比，本研究所制备的仿生纳米纤维化丝蛋白多孔支架对BMSC细胞的生长和增殖具有显著的促进作用。综上所述，本文通过丝蛋白自组装技术制备出孔结构和二级结构可控的含有仿生纳米纤维结构的丝蛋白多孔材料，为组织工程或组织修复提供一种具有生物活性的支架材料，可望满足不同组织再生的要求和应用。