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微纳米材料的形貌可控制备和相关应用备受关注。静电纺丝技术是一种简单而有效的制备高分子微纳米结构的方法，近年来成为高分子材料和纳米科技领域的一个热点。本文利用静电纺丝技术制备了一系列高分子微纳米结构，并通过调节实验参数，控制电纺产物的形貌，最后将静电纺丝应用于生物检测系统。主要包括以下几个部分：
1)研究了几种常见高分子材料电纺的一般规律，通过改变溶液浓度得到了微球、串珠和纤维结构。通过在难电纺材料中加入容易电纺的材料，得到了二元成分静电纺丝，为扩展静电纺丝的范围提供了技术基础。在水溶性高分子溶液中加入盐，得到了盐晶体修饰的电纺丝微纳复合结构，为电纺丝多功能化提供了理论基础和实验方法；同时电纺条件的改变也能改变盐在电纺过程中的结晶形貌、晶体大小和粒径分布，为静电纺丝技术控制晶体生长提供了新的思路。在制备聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)静电纺丝的过程中发现了一种新产物-“桑椹”结构，该结构由很多尺寸均匀的约200 nm的小球组装成一个圆形大球，我们提出了静电自组装的可能形成机理。静电纺丝技术应用的一个重要障碍是可控性和重复性不好，为了解决这个问题我们设计了一套局域精确控温装置，并与传统的静电纺丝装置组装起来，新的装置可以保证电纺过程和产物具有较好的重复性，同时也可以用于对温度有要求的电纺体系。
2)静电纺丝制备的产物一般以无规无纺布的形式沉积在接收基底上，但对于很多应用需要静电纺丝有序；目前制备有序静电纺丝主要有控制电场和改善接收装置。我们采用磁场控制的方法制备了大面积的有序静电纺丝。在溶液中加入纳米磁性颗粒将溶液磁化，在合适的磁场中电纺，磁化电纺丝会平行地悬搭在两块平行排列磁铁之间，采用接收基底将排列纺丝转移；进行多次转移还可以得到复杂微纳结构。
3)聚碳酸酯(PC)是一种力学性能良好、生物相容的高分子材料，但目前还没有将其制备成均匀的纤维并组装成薄膜。我们系统研究了不同表面活性剂对PC电纺的影响，并将溶液性质(表面张力、电导率、粘度)与电纺状态和纺丝形貌关联起来，发现粘度是影响静电纺丝的关键因素。我们得到了连续、尺寸均匀的电纺丝纤维，而且纤维组装成了均匀的薄膜，PC电纺丝薄膜将应用于生物检测。
4)作者采用静电纺丝薄膜作为检测的基底，并结合微流控技术，设计了一套新的静电纺丝.微流控生物检测芯片系统。新的检测系统因为静电纺丝薄膜具有较大的比表面积，能够很大量的吸附蛋白，所以灵敏度较高，能够检测更低浓度的抗原或抗体。该系统将推动重大流行疾病早期检测的研究和相关检测系统的应用开发。