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细菌纤维素（Bacterial cellulose，BC）是由木醋杆菌(Acetobacter xylinum)分泌到胞外的自然界中最精细纳米纤维。每个细菌向身后分泌一根纤维素微丝带时，推动菌体向前运动，纤维素的沉积和细菌的运动在同一直线上。通常木醋杆菌在静止的液态培养基中培养时，菌体做无规运动，形成无规网状结构的细菌纤维素薄膜。应用微纳米制造技术进行微生物学研究，通过层流、微沟槽控制细菌定向运动，通过分子间氢键作用控制细菌纤维素有序沉积，从而使得其次生代谢产物细菌纤维素有序组装，得到一种新颖的多功能有序纳米材料。
制备PDMS 微流控芯片利用层流有序组装细菌纤维素，PDMS 无毒且具有良好透氧性，木醋杆菌能够在芯片中良好生长，且分泌细菌纤维素。对木醋杆菌染色，追踪观察不同流速下，细菌在微管道中的运动情况，确定5μl/h 流速下细菌做直线运动，且具有较高活性，可实现细菌纤维素有序组装。
制备PDMS 微沟槽和琼脂糖微沟槽，通过氧气诱导木醋杆菌紧贴微沟槽运动，利用微沟槽边壁约束细菌在沟槽中沿沟槽直线运动。荧光显微镜实时监测细菌在微沟槽中确实沿沟槽边壁定向运动。经过精确控制培养，得到网格状图案和平行有序排列的细菌纤维素，成功实现细菌纤维素有序组装。可根据需要改变微沟槽图案，将无规细菌纤维素有序组装成需要图案结构。
制备向列有序纤维素和硫醇自组装单分子模板，得到有序排列的分子基团，通过这些基团与细菌纤维素上的羟基氢键作用，控制刚分泌的细菌纤维素有序组装。
电镜结果表明氢键作用有序组装后的细菌纤维素结构比天然结构更加有序，但是有序度不高，需要精确控制有序组装条件。
总之，本文建立控制木醋杆菌定向运动的方法，成功实现细菌纤维素分泌过程的有序微纳组装。为细菌纤维素作为基底诱导细胞定向分化，作为组织工程支架材料，诱导神经、骨骼、肌腱等快速修复提供基础。