組織工程是近年來興起的多學科交叉的前沿科學。細胞和支架是最重要的部分，研究泛。細胞提供生物功能，支架提供細胞生長平臺。組織建設不僅要考慮支架的宏觀機構、細胞水平的表面微結構，還要考慮亞細胞水平的納米結構、皮牛頓細胞和分子間作用力。前兩個結構層次有很多研究和制備方法，但對納米層次的了解不夠，結構控制方法有限。納米技術使亞細胞水平設備的構建成為可能，納米技術在組織工程中的應用成為一個新的不斷發(fā)展的領域。原子力顯微鏡作為納米檢測、納米操作的重要手段，在組織工程中發(fā)揮著越來越重要的作用。

       近十年來，支撐材料的研究熱點之一是材料表面結構對種子細胞的影響。研究人員希望深入了解特征表面形態(tài)如何誘導細胞形態(tài)變化、細胞粘附、遷移、生長、凋亡、基因調(diào)節(jié)和組織結構。通過AFM觀察發(fā)現(xiàn)，在適當?shù)臈l件下，該混合系統(tǒng)可以形成具有特征納米級表面結構的薄膜。這種聚合物分層法制成的薄膜表面是單一的PS成分，納米級島狀結構的高度可以調(diào)節(jié)，特別適合研究不同高度納米表面結構對細胞生長的影響。成纖維細胞的研究結果表明，細胞對材料表面的島狀結構敏感，細胞形態(tài)、粘附和遷移，與細胞外基質(zhì)形成相關的基因隨島狀結構的高度而變化。培養(yǎng)一周后，內(nèi)皮細胞的形態(tài)分布與脈管組織在體內(nèi)形成過程中的形態(tài)相似，表明島狀結構本身可以起到類似細胞外基質(zhì)的生理誘導作用。以上方法形成的納米結構形態(tài)不規(guī)則。結果表明，F(xiàn)n吸附在孔的邊緣，形成圓形結構，而Fn在相同物質(zhì)的光滑膜上形成相互連接的纖維結構，表明吸附Fn的結構與基底的表面結構有關。進一步的內(nèi)皮細胞和心肌細胞培養(yǎng)結果表明，蜂種細胞在蜂窩狀膜上形成的吸附結構決定了蜂窩狀膜的生物學反應不同于平板膜。了解細胞外基質(zhì)納米級拓撲結構以及細胞外基質(zhì)與生物材料之間的關系對組織工程人工細胞外基質(zhì)的構建起著重要的指導作用。重要的細胞外基質(zhì)蛋白I型膠原蛋白具有特殊的纖維結構，其形成與溶液濃度、溶液成分、基底表面結構、化學成分等因素有關。通過AFM對I型膠原蛋白和I型膠原蛋白在不同聚合物基底上的結構和吸附研究發(fā)現(xiàn)，I型膠原蛋白在聚苯乙烯(PS)上的吸附強于一系列聚甲基丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯側(cè)鏈的長度影響膠原蛋白形成的分枝纖維的長度。Elliott等u采用端基為COOH一，NH。硫代烷烴制成均勻的單層膜，是膠原纖維的基底。研究表明，膠原纖維超級結構的形成取決于基底的化學成分，而粗膠原纖維的接觸角僅大于83。當接觸角小于63時，表面生成。粗膠原纖維不能形成。對蛋白質(zhì)一材料的吸附規(guī)律有深入的了解，對仿生材料的制備有很好的指導作用。

       AFM不僅是納米結構檢測的有效手段，其納米針尖和精密壓電控制系統(tǒng)使其成為納米控制和生產(chǎn)的有力工具，通過適當?shù)姆椒刂铺结樀牧鸵苿榆壽E，可用于書寫納米圖案，該技術稱為掃描探針蝕刻。一次性掃描AFM探針，誘導聚己內(nèi)酯和聚乙烯基對苯二甲酸酯薄膜上穩(wěn)定的條紋納米圖形。通過調(diào)整施加力的大小、掃描速度和角度，可以改變形成的圖形高度、周期性和方向。