本研究基于仿生构建原则,选择类似细胞膜粘弹性特征的液晶态软物质--羟丙基纤维素酯类液晶作为细胞模型体系的基础材料,设计、构建力学性能及表面特性类似于ECM且具有良好细胞亲和性的液晶细胞基底模型,诱导干细胞成骨分化。通过系统探索液晶基底与干细胞的相互作用,理解基底粘弹性和表面特性的改变对干细胞行为及功能的影响。本文首先通过改变液晶化合物结构中刚性/柔性部分组构制备一系列弹性模量可调的液晶基底（C_nPC）,并对液晶基底理化性能进行表征;然后系统研究r BMSCs感应液晶基底粘弹性力学刺激引发的系列响应,包括细胞黏附、增殖、极化和骨架形成。通过YAP蛋白核定位和激活以及成骨分化相关标记物ALP、钙结节定性/定量分析揭示r BMSCs响应基底弹性模量变化产生的力学刺激后其成骨分化的效应。为了更好的拓展粘弹性液晶细胞基底模型的应用范围,本研究选择具有优良生物活性的胶原蛋白修饰液晶基底表面,初步研究液晶/I型胶原复合膜对r BMSCs增殖、骨架形成、细胞分化等细胞行为的影响。研究结果表明,本文制备的羟丙基纤维素丁酸酯/己酸酯/辛酸酯三种液晶材料呈现胆甾型液晶相的彩色织构,侧链软段的长度和取代度对液晶材料的有序度及弹性模量有显著影响。液晶化合物作为细胞模型可通过基底粘弹特性诱发的力学刺激影响r BMSCs的系列细胞行为,其中培养于弹性模量大于1000Pa液晶基底的细胞在成骨分化早期YAP蛋白呈现稳定的核定位且持续激活;弹性模量较高的C₈PC-2和C₈PC-1基底上细胞在成骨中后期ALP及钙结节表达水平有较快的提升,说明r BMSCs对弹性模量较高的液晶基底的力学刺激响应可保持一个持续的过程。羟丙基纤维素辛酸酯液晶与胶原复合后制备的C₈PC-1/Col复合液晶基底改变了单纯C_nPC液晶基底的表面活性,表面微观结构及弹性模量,C₈PC-1/Col复合基底表面生物化学和生物物理信号产生协同效应为细胞生长创造一个良好的微环境,促进细胞的增殖、骨架形成及分化。本文构建的C_nPC液晶基底及C₈PC-1/Col复合液晶基底为探究液晶粘弹性及表面特性影响细胞行为的相关机制提供了借鉴,对理解软物质细胞模型与细胞的相互作用,以及基底液晶微区和胶原生物活性对细胞行为的贡献提供指导。