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通过模拟细胞天然环境的动态性而制备的仿生刺激响应性表面对细胞行为的调控，尤其是针对靶向细胞的特异性捕获与释放，是当前癌细胞早期检测和术后检测的前沿研究热点之一。根据分子识别和结构匹配的协同界面设计理念，本论文设计不同的响应性分子，制备仿生刺激响应性表面，探究了其在外界刺激下对细胞的捕获和释放行为的影响规律，主要内容如下: 一.制备了光热双响应表面，通过在硅纳米线阵列表面接枝光响应的螺吡喃(Spiropyran，SP)和热响应的N-异丙基丙烯酰胺(NiPAAm)共聚物，实现了高效的靶向细胞捕获和释放。在调整两种响应性分子的比例时，我们发现1％螺吡喃比例修饰的表面，具有最高的细胞捕获和释放效率。这说明双响应体系中，两种响应性单元之间具有相互影响并导致宏观响应性差异。我们设计了不同刺激下的四种状态，通过测试接触角以及荧光蛋白吸附和脱附量，探究了两种响应单元之间的相互作用。结果表明，当其中一者呈疏水状态时，会阻挠另一方由疏水向亲水状态转变，因此有利于维持表面疏水性;而当其中一者呈亲水状态时，会促进另一方由疏水向亲水状态转变，因此有利于表面转变为亲水。该工作基于响应性分子之间的协同作用为设计多响应性材料提供了新的角度。 二.制备了电响应表面，利用电化学沉积的方法，将3-取代的噻吩衍生物以4-正壬基苯己硼酸(4-n-Nonylbenzeneboronic acid，BA)作为掺杂剂沉积到具有纳米线阵列的氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)表面上。除了纳米结构和细胞之间的拓扑相互作用，癌细胞表面过量表达的唾液酸和BA之间的分子识别作用赋予了电化学响应表面高效的特异性细胞捕获能力。当施加还原电压时，由于BA发生去掺杂反应，因此可以实现电响应的细胞释放。有趣的是，我们设计了三种具有不同取代基的噻吩单体，它们修饰的表面分别呈疏水、亲水、以及超亲水状态。在超亲水表面上，我们观察到高效的特异性细胞捕获和释放，同时，还发现了超亲水表面的抗非特异性细胞粘附的性质。因此，该工作为发展应用于抗非特异性粘附的细胞捕获或分离功能材料提供新的设计方法。 三.采用具有微纳复合结构的石墨炔表面，在该表面修饰多巴胺后，使其由疏水转变为超亲水状态。进一步地，链霉亲和素(SA)可以借助与多巴胺聚合物的化学反应修饰到多巴胺-石墨炔表面，作为链接点将特异性的生物素化的抗体引入表面。抗体修饰的石墨炔表面可以实现高效的特异性靶向细胞捕获。在保持高效特异性细胞捕获的同时，具有较低的非靶向细胞粘附。这项工作为可应用于细胞检测的新型的易于修饰的材料进行了探索。