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第43卷第8期      冯泽华，郑    凯，徐 艳. 聚己内酯静电纺丝纳米纤维基复合材料在口腔医学中的应用研究进展［J］.
                  2023年8月                     南京医科大学学报（自然科学版），2023，43（8）：1180-1184                      ·1181 ·


                形和拉伸来形成泰勒锥以合成纳米纤维的方法。                             填料进行静电纺丝，前者称为共混静电纺丝                      ［11-12］ 。
                通过调节参数，静电纺丝可以合成几十纳米至几微                            TES 合成方法简单，但纳米颗粒的增加可能导致纤
                米不等的纤维。电纺获得的纤维膜具有高孔隙率                             维直径的变化，且当纳米颗粒添加量较大时可能会
                和高比表面积，且纤维间相互缠绕形成 3D 网络，其                         出现颗粒的团聚，其可能与表面电荷影响纳米颗粒
                与细胞外基质（extracellular matrix，ECM）相类似，在             的分散性有关。
                                                           ［8］
                生物医学、生物工程、制药等领域获得广泛关注 。                           1.2.2 同轴电纺（coaxial electrospinning）
                PCL也因其易操作性和良好的生物相容性成为静电                               同轴电纺又称共静电纺丝（co⁃electrospinning），
                纺丝常用的聚合物材料。但不可忽视的是，PCL 因                          是使用两个同心对齐的喷嘴，将两种不同液体的同
                其表面疏水性不利于细胞黏附和机械性能不佳而                             轴射流同时流过外毛细管和内毛细管，相同的电压
                应用受限。近年来无机材料如生物玻璃、生物陶                             施加到两个喷嘴并使液滴变形，在理想情况下，在
                                                                                                          ［3］
                瓷、金属基材料等因拥有较高的表面积及释放离                             溶剂蒸发和拉伸过程中产生并固结纳米纤维 。核
                                                       ［9］
                                           ［8］
                子的能力，被应用于促进成骨 、成血管化 以及                            心部分的留存受内外液体的进料速率、两界面之间
                促进创面愈合       ［10］ 。但这些无机材料也存在脆性较                  的张力和黏弹力等因素影响。
                大、低机械性能、缺损部分形态塑造和维持困难等                            1.2.3  近场直写静电纺丝（near field directly writing
                缺陷，使其单独使用受阻。因此，将 PCL 纳米纤维                         electrospinning，NFDWE）
                与无机材料组合，可以改善亲水性和机械性能，调                                传统静电纺丝及同轴静电纺丝均无法精准控
                控降解性能，增强生物矿化能力，拓展其在生物医                            制纤维尺寸分布和层级，只能在一定程度上调控
                学中的应用，具有良好的应用前景，文章对 PCL 静                         纤维的取向性，难以获得所需求的 3D 结构支架。
                电纺丝纳米纤维基复合材料在口腔医学中的应用                             而近场直写静电纺丝是在低电压条件下减小收集
                进行综述。                                             距离，在电纺纳米纤维发生弯曲前通过控制收集
                                                                  器的精确平移运动来控制单根静电纺丝纤维的定
                1  静电纺丝的原理和种类
                                                                  点沉积或按预定轨迹沉积             ［13-15］ 。根据聚合物液体
                1.1  静电纺丝的原理                                      类型，NFDWE 分为近场直写溶液静电纺丝技术和
                    纳米纤维是指直径<1 μm 的纤维，可以通过拉                       近场直写熔体静电纺丝技术（melt electrowriting，
                                               ［3］
                伸、模板合成、静电纺丝等方法合成 。静电纺丝是                           MEW）。
                合成纳米纤维最为简单和低成本的方法，主要原理
                                                                  2  常用于合成PCL复合材料的无机材料
                是在注射器的喷头针尖施加高压电场。注射器中
                包含聚合物溶液或熔体材料，由泵控制其流量。当                            2.1  生物陶瓷颗粒
                溶液液滴离开针尖时，高压电场引起液滴表面带                                 自 20 世纪 60 年代以来，生物陶瓷作为金属替
                电，并发生变形和拉伸，当电场力大于表面张力时，                           代物受到生物医学方面的广泛关注。目前包括两
                直射与带电射流被喷射出来形成泰勒锥。锥体的                             种基本类型：生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷。生物
                伸长形成黏弹性射流，该射流被电场和重力完全拉                            惰性陶瓷主要包括氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等，其
                离尖端。拉力是由射流携带的电荷与外加电场相                             主要特点是强度高、化学稳定性好                ［16］ 。已有研究将
                互作用产生的。在传统的静电纺丝中，射流在到达                            Al2O3纳米颗粒作为PCL电纺填料，用于改善纤维的
                收集器的途中被进一步拉伸和细化，发生纤维的                             弹性模量     ［17］ 。生物活性陶瓷包括生物活性玻璃
                延伸和溶剂的蒸发，最终在收集器上发生纤维的                            （bioactive glasses，BG）和磷酸钙生物活性陶瓷等。
                凝固 。众多参数会影响静电纺丝纳米纤维的形貌                            其中磷酸钙生物活性陶瓷的主要成分为 CaO 和
                    ［3］
                和性能，如聚合物溶液初始浓度与黏度、溶剂类型、                           P2O5，应 用 最 多 的 是 羟 基 磷 灰 石（hydroxyapatite，
                电场强度、喷嘴到收集器的距离、溶液进料速率                             HA）、双相磷酸钙（biphasic calcium phosphate，BCP）
                等。通过改变参数，可以获得不同直径的纤维，其                            和磷酸三钙（tricalcium phosphate，TCP）。因其结构
                应用也有所不同。                                          和组分与人体硬组织相同，也常被用于硬组织引导
                                                                      ［18］
                1.2  静电纺丝的种类                                      再生 。
                1.2.1 传统静电纺丝（traditional electrospinning，TES）     2.2 金属基颗粒
                    TES是通过添加或不添加纳米颗粒作为功能性                             金属基颗粒主要指金属纳米颗粒或金属氧化
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