1. 细胞在识别材料表面特征时，可响应微米或纳米尺度的表面图案结构，产生接触引导。所以人们可利用材料表面图案结构来调控细胞的黏附和生长行为。

2. 生物材料表面的图案化可以调控细胞与基质的信号传导，从而影响细胞黏附结构域的形成和细胞骨架的发育，最终形成具有特定形状或者高度取向的细胞图案（圆状、三角状、方点、条纹状等）。

3. 生物材料表面的图案化修饰为体外构建细胞-材料体系提供了一种非常有效的方法。基于此技术构建的研究平台，将很大程度上简化研究细胞与生物材料相互作用这一问题的复杂性。

4. 细胞在生物材料表明的粘附、迁移机制。（表面图案化可以使研究简化）

5. 细胞图案化已发展成为一种广泛用于研究和控制细胞行为的实验工具，渗透至细胞生物学的基础研究领域以及组织工程学、细胞传感、药物筛选和创伤治疗等各个应用领域。

从细胞内部的分子水平看，细胞与生物材料表面间的相互作用可用细胞膜表面与材料表面结合位点间的相互作用来描述，其实质是细胞膜表面受体与生物材料表面配体间的相互间分子识别，产生生物特异性与非特异性相互作用，作用方式主要有配位结合、疏水性结合、静电结合、氢键结合等。

一般情况下，因为细胞周围的一层亲水性的透明质酸分子，似乎亲水性表面有利于细胞的黏附；而大多数促黏附的细胞外基质蛋白是疏水的，所以疏水性表面能够增加其吸附功能。

一般来说，哺乳动物细胞的细胞周围的透明质酸分子荷负电，荷正电的材料表面与荷负电的细胞由于静电吸附而促进细胞黏附，而对于带负电的材料表面则由于静电排斥，不利于细胞黏附。

材料表面的化学结构是影响细胞黏附行为的重要因素。一般情况下，材料表面的砜基、硫醚、醚键等对细胞黏附影响不大，芳香聚醚类等刚性结构不利于细胞黏附，而羧基、磺酸基、氨基、亚氨基及酰胺基等基团有利于细胞的黏附和增殖。

实验表明细胞更倾向于黏附在不平的表面，材料表面的细微结构差异可能会对细胞黏附行为和组织生成具有非常大的影响。