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為什么選擇靜電紡絲技術(shù)

隨著納米技術(shù)的發(fā)展以及高分子材料的出現(xiàn)，合成納米纖維逐漸被人們熟知并被廣泛應(yīng)用于催化、能源、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。在眾多合成納米纖維的制備方法中，靜電紡絲以其簡單快捷、經(jīng)濟(jì)高效的特點成為最佳選擇之一。

靜電紡絲技術(shù)的發(fā)展歷程

靜電紡絲技術(shù)起源于20世紀(jì)初，距今已有80年左右的歷史。

20世紀(jì)90年代中期，美國研究人員證實靜電紡絲準(zhǔn)備納米細(xì)微的可行性。此后，這項技術(shù)得到研究學(xué)者的重視，靜電紡絲得到快速發(fā)展，科學(xué)家們在機(jī)理、過程、應(yīng)用研究中取得進(jìn)展。

21世紀(jì)初，科學(xué)家們用靜電紡絲技術(shù)生產(chǎn)不同聚合物納米纖維，并將其應(yīng)用于生物醫(yī)用領(lǐng)域的組織工程、藥物緩釋、創(chuàng)傷敷料等方向。

靜電紡絲的基本原理

靜電紡絲系統(tǒng)包括高壓電源、注射泵、旋轉(zhuǎn)的聚合物溶液和接收裝置（如圖所示），其原理是粘彈性溶液在高靜電力下被擠壓成射流，形成連續(xù)的納米/微米纖維。通過在設(shè)定的參數(shù)條件下對高分子聚合物進(jìn)行加工從而得到具有納米級尺寸的纖維材料，具有設(shè)備成本低，裝置簡單，易于操作的優(yōu)點，可實現(xiàn)纖維取向、結(jié)構(gòu)、形貌調(diào)控，合成復(fù)合/多功能納米纖維材料。

靜電紡絲系統(tǒng)

靜電紡織納米纖維在組織工程、支架中的應(yīng)用

骨組織修復(fù)材料

骨缺損的修復(fù)是當(dāng)前臨床上常見難題。傳統(tǒng)的修復(fù)方式主要有自體骨移植、同種異體骨移植和異體種移植等。然而這些傳統(tǒng)方法均存在著對患者產(chǎn)生二次傷害，可能引起免疫反應(yīng)等缺點。靜電紡絲纖維支架具有與天然骨結(jié)構(gòu)相似、生物相容性好、能促進(jìn)組織生長和降解時間適宜等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于骨再生修復(fù)。納米纖維支架可對人體骨組織施加機(jī)械刺激，釋放所負(fù)載的藥物，提供適宜的微環(huán)境，從而刺激骨髓干細(xì)胞向骨細(xì)胞的分化，最終促進(jìn)骨骼的修復(fù)。

軟骨修復(fù)支架

關(guān)節(jié)軟骨損傷是一種常見的關(guān)節(jié)疾病，所有年齡人群均可能受其影響，且涉及軟骨的外科手術(shù)數(shù)目逐年增長，軟骨組織修復(fù)支架得到廣泛的關(guān)注。已有研究證明ε-己內(nèi)酯 ( PCL) 微納 米級的三維納米結(jié)構(gòu)支架可以有效促進(jìn)軟骨細(xì)胞的增殖。

人造血管支架

血管為營養(yǎng)物質(zhì)的運輸和組織器官的新陳代謝提供了渠道，且血管相關(guān)的疾病已成為主要死亡誘因之一，外科替換或移植手術(shù)是主要治療手段，自體血管難以滿足臨床需求。血管組織工程技術(shù)為血管移植提供新來源，血管支架對細(xì)胞生長、組織修復(fù)等起主要支撐作用，也是血管組織工程關(guān)鍵。通過靜電紡絲制備的納米纖維復(fù)合支架，具有良好的生物相容性，可以支持平滑肌細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞在其上面良好地增殖，在血管疾病治療中得到廣泛應(yīng)用。