组织工程多孔支架是模拟细胞外基质的结构,在特定的受损组织内替代人体组织功能,为细胞及新生组织提供暂时过渡的生长环境。组织工程支架的材料设计及三维结构构筑一直以来是研究的重点及难点。聚乳酸（PLA）具有良好的生物相容性及可降解特性,在体内降解为二氧化碳和水,对人体无毒无害。成为目前用于制备生物支架材料最为广泛的绿色高分子之一。本论文针对目前聚乳酸多孔材料力学性能差、开孔率低、细胞黏附及穿透生长效果差等问题,采用左旋聚乳酸与右旋聚乳酸构建的立构复合聚乳酸为基体以提高体系的力学性能;为了实现细胞在支架上的穿透生长,利用相分离法及模板纺丝法构筑了具有多级结构的开孔材料;为了满足气管支架材料的抗菌需求,设计了石墨烯、离子液体等新型分子结构,从而实现多孔材料的协同抗菌功能。本论文的具体研究结果如下:（1）本章以设计及制备高性能的开孔支架材料为主要目标,选取立构复合聚乳酸（sc-PLA）/聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）为基体,采用非溶剂相分离的制备方法。首先,探究了PLA的立构复合效应、制备过程中水油比及PBAT的含量等对支架的多孔结构及性能的影响;其次,通过成纤维细胞在多孔材料上的培养,论述了sc-PLA/PBAT支架的生物相容性。结果表明,PLA的立构复合效应有利于形成更为规整的多孔结构;水油比的值越高,所制备材料的孔径越大,开孔率越高。同时,随着PBAT含量的增加,材料的孔径和孔隙率同时下降,断裂延伸率提高;sc-PLA/PBAT多孔支架具有良好的生物相容性,可作为潜在的生物支架材料使用。（2）本章以设计及制备可促进细胞穿透的PLA多孔支架为主要目标,为了提高改善支架材料的亲水性及生物相容性,本章选取sc-PLA及天然的动物胶原为基体;通过模板静电纺丝法（不同结构的铜网代替传统的纺丝接收屏）制备具有多级结构的纺丝薄膜支架。首先,探究了多级结构的形成原理及不同结构对纺丝膜的性能影响,论述了胶原的引入及立构复合效应等对支架结构及性能的影响;其次,通过体外及体内生物相容性实验论证了支架的多级结构对细胞及组织生长的促进作用。结果表明;多级结构的引入可以同时提高薄膜的断裂延伸率和断裂强度;胶原的引入大大地提高了纺丝材料的亲水性;体外的细胞培养过程中发现,成纤维细胞只能在无规纺丝的表面生长,而在多级结构纺丝当中可以实现穿透生长。（3）本章以设计及制备具有抗菌功能的PLA多级结构支架材料为主要目标,通过丙交酯开环聚合,合成聚乳酸功能化的氧化石墨烯（GO-g-PLLA）,作为改性左旋聚乳酸（PLLA）纳米抗菌复合物,采用模板静电纺丝法制备多级结构的多孔材料。首先,探究了纳米粒子的含量对材料体系的结晶行为、流变行为及导电性的影响;其次,设计了体外细胞实验探索了多级结构材料的细胞穿透效果;最后,在纺丝上培养大肠杆菌和金黄色葡萄球菌两种细菌,通过定量及形貌观察两种办法,对抗菌的机理及效果进行了评估。结果表明:当纳米粒子的含量小于2%时,随着GO或GO-g-PLLA的增加,材料体系的结晶度相应增加,说明他们可以作为PLLA的异相成核剂使用;体外细胞培养实验中,发现成纤维细胞可以在其上实现穿透生长;定量抗菌及形貌分析结果表明PLLA/GO和PLLA/GO-g-PLLA纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用。（4）本章以设计及制备具有高效抗菌的组织工程气管支架为主要目标,以sc-PLA为基体,通过取代反应合成咪唑类离子液体,再经过缩合反应合成离子液体功能化的氧化石墨烯纳米粒子（GO-g-IL）作为抗菌纳米填充粒子,通过模板静电纺丝法制备三种不同的多级结构静电纺丝膜,将抗菌纺丝薄膜与3D打印的TPU骨架结合,制备复合气管支架。首先,研究了sc-PLA/GO及sc-PLA/GO-g-IL纺丝膜的力学性能、亲水性及生物相容性;其次,利用定量、死活菌染色及电势分析等方法探究了纺丝的抗菌性能;最后,设计了动物体内及体外实验论证了纺丝及气管支架的生物相容性。结果表明:sc-PLA几乎没有抗菌能力,sc-PLA/GO具有一定的抗菌能力,而sc-PLA/GO-g-IL纺丝的抗菌效果最好,GO和IL实现了协同抗菌的作用;复合气管力学性能优异于兔子的本征气管;由多级结构纺丝及3D打印TPU骨架制备的复合奇观支架具有良好的生物相容性,可以促进组织的生长。