为什么选择静电纺丝技术

医疗设备展Medtec China 2022 了解到随着纳米技术的发展以及高分子材料的出现，合成纳米纤维逐渐被人们熟知并被广泛应用于催化、能源、生物医学等领域。在众多合成纳米纤维的制备方法中，静电纺丝以其简单快捷、经济高效的特点成为最佳选择之一。

静电纺丝技术的发展历程

• 静电纺丝技术起源于20世纪初，距今已有80年左右的历史。
• 20世纪90年代中期，美国研究人员证实静电纺丝准备纳米细微的可行性。此后，这项技术得到研究学者的重视，静电纺丝得到快速发展，科学家们在机理、过程、应用研究中取得进展。
• 21世纪初，科学家们用静电纺丝技术生产不同聚合物纳米纤维，并将其应用于生物医用领域的组织工程、药物缓释、创伤敷料等方向。

静电纺丝的基本原理

静电纺丝系统包括高压电源、注射泵、旋转的聚合物溶液和接收装置（如图所示），其原理是粘弹性溶液在高静电力下被挤压成射流，形成连续的纳米/微米纤维。通过在设定的参数条件下对高分子聚合物进行加工从而得到具有纳米级尺寸的纤维材料，具有设备成本低，装置简单，易于操作的优点，可实现纤维取向、结构、形貌调控，合成复合/多功能纳米纤维材料。

静电纺丝系统
图片来源：网络
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静电纺织纳米纤维在组织工程

支架中的应用

骨组织修复材料

骨缺损的修复是当前临床上常见难题。传统的修复方式主要有自体骨移植、同种异体骨移植和异体种移植等。然而这些传统方法均存在着对患者产生二次伤害，可能引起免疫反应等缺点。静电纺丝纤维支架具有与天然骨结构相似、生物相容性好、能促进组织生长和降解时间适宜等优点，广泛应用于骨再生修复。纳米纤维支架可对人体骨组织施加机械刺激，释放所负载的药物，提供适宜的微环境，从而刺激骨髓干细胞向骨细胞的分化，最终促进骨骼的修复。

软骨修复支架

关节软骨损伤是一种常见的关节疾病，所有年龄人群均可能受其影响，且涉及软骨的外科手术数目逐年增长，软骨组织修复支架得到广泛的关注。已有研究证明ε-己内酯 ( PCL) 微纳 米级的三维纳米结构支架可以有效促进软骨细胞的增殖。

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人造血管支架

血管为营养物质的运输和组织器官的新陈代谢提供了渠道，且血管相关的疾病已成为主要死亡诱因之一，外科替换或移植手术是主要治疗手段，自体血管难以满足临床需求。血管组织工程技术为血管移植提供新来源，血管支架对细胞生长、组织修复等起主要支撑作用，也是血管组织工程关键。通过静电纺丝制备的纳米纤维复合支架，具有良好的生物相容性，可以支持平滑肌细胞与血管内皮细胞在其上面良好地增殖，在血管疾病治疗中得到广泛应用。

来源：DT新材料