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由于尺寸小，并且可以轻易地通过磁场对其进行控制等特点，磁性纳米颗粒，尤其是超顺磁性纳米颗粒在生物医学领域有着广泛的应用。其自组装是制备规则有序纳米/微米图案的重要方式，然而由于自组装过程缺乏控制，在应用于进一步制备有序结构时存在诸多限制。磁性纳米颗粒可以通过外加磁场控制其自组装行为，进一步制备更加有序的结构，因此受到研究者的广泛关注。 细胞外基质是细胞生长的天然微环境，也是研究者构建体外细胞生长环境时重点模拟的对象，无论是从结构、化学组成等方面。其中对于其微米、纳米尺度拓扑结构的模拟是现阶段研究的热点之一，目前常用的模拟手段是微纳加工技术。其中，通过自下而上(bottom up)，如自组装形成类似结构则不仅具有制备过程简单，易于实现，可大规模操作等优势。 因此，本文通过静磁场诱导细胞粘附的球形磁性纳米材料自组装，在二维平面和三维空间中分别制备了仿细胞外基质的纤维状结构，并对其细胞培养应用研究做了初步的探索，具体内容如下: 1.通过光学显微镜实时观察溶剂蒸发法静磁场下纳米颗粒的组装，分析过程中可能造成组装体形变、扭曲的因素，发现当组装体处于液滴内部时其结构规整、无扭曲，但通过液滴边缘固-液-气三相线时，其受力不均会导致组装图案的扭曲，且咖啡环效应也会对组装体结构和分布带来影响。 2.以溶剂蒸发法在水凝胶材料表面通过静磁场诱导磁性纳米颗粒和磁性聚合物纳米球形成纤维状结构，模拟与肿瘤相关的纤维状细胞外基质，并通过调节水凝胶中琼脂糖的浓度控制基底材料的杨氏模量，使其更接近于体内组织的力学性能。将组装图案交联至水凝胶基底固定，表面培养卵巢癌细胞OVCAR-5和SKOV-3，确定其纤维状图案具有细胞粘附功能且可诱导OVCAR-5和SKOV-3细胞铺展和迁移，并且具有诱导细胞迁移形成多细胞球的潜力。 3.为排除溶剂蒸发对组装结构产生的影响，我们通过静磁场诱导，在水凝胶内部（三维空间）构建纤维状纳米颗粒组装体。实验对不同浓度的组装体的结构和密度进行了表征，结果发现随着磁性颗粒浓度的提高，组装体的密度也显著提高，但不和浓度呈线性关系;同时组装体提高了材料整体的杨氏模量，并导致材料杨氏模量的各向异性。垂直于组装体方向截面上MCF-7乳腺癌细胞培养结果及FDA-PI染色显示，0.1 mg/mL，0.5 mg/mL和1.0 mg/mL三种不同磁性纳米颗粒组装体浓度的剖面均可诱导MCF-7细胞迁移、聚集并形成多细胞球。