王翠平，葉 柳，李愛俠，張子云，戴 鵬

(安徽大學(xué)，安徽 合肥 230601)

靜電紡絲法制備納米纖維及其應(yīng)用進(jìn)展

王翠平，葉 柳，李愛俠，張子云，戴 鵬

(安徽大學(xué)，安徽 合肥 230601)

靜電紡絲技術(shù)是采用物理方法制備一維采用納米纖維的有效方法，它在大規(guī)模制備有序的、復(fù)雜的一維納米材料方面具有很強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。除了制備一維纖維材料外，電紡絲技術(shù)還用于制備二維和三維多孔結(jié)構(gòu)的材料。本文分為三部分，首先介紹了靜電紡絲技術(shù)的原理和方法；然后綜述了靜電紡絲技術(shù)在制備一維材料方面的研究進(jìn)展，最后列舉了靜電紡絲技術(shù)在生物工程領(lǐng)域的應(yīng)用。

靜電紡絲；三維納米結(jié)構(gòu)；組織工程

近年來(lái)一維納米結(jié)構(gòu)(如納米管，納米棒，納米帶等)材料因?yàn)槠洫?dú)特的性能(如，具有很大的長(zhǎng)徑比和比表面積,具有表面尺寸效應(yīng)，超順磁性等)在許多領(lǐng)域(如傳感器，太陽(yáng)能電池和納米諧振器等)得到了應(yīng)用[1-5]。一維的納米電子器件還具有檢測(cè)靈敏度高，小尺寸效應(yīng)和線柵偏振效應(yīng)等特性成為目前納米電子學(xué)研宄的熱點(diǎn)之一。很多材料比如貴金屬材料(金、銀、鉑等)，高分子(聚苯胺、聚吡珞，聚乙烯醇等)，陶瓷(如BaTiO3，Li2NbO3)，以及生物大分子等都被制成低維納米材料,應(yīng)用于各種新型器件及新的性能研究。因此，近年來(lái)人們不斷探索各種方法用于制備一維納米材料，其中靜電紡絲技術(shù)以其特有的優(yōu)勢(shì)，成為研究的熱點(diǎn)。靜電紡絲法早在上世紀(jì)三十年代就由一位美國(guó)人提出的，是目前可以連續(xù)大量制備微納米纖維的有效方法，可以制備直徑在在幾十納米到幾個(gè)毫米之間纖維材料。

1 靜電紡絲技術(shù)的原理

近年來(lái)的研究已經(jīng)證實(shí)，靜電紡絲技術(shù)一般來(lái)說(shuō)包括三個(gè)步驟：(1)流體溶液噴射出來(lái)，沿著直線方向延伸；(2)隨著電動(dòng)彎曲不穩(wěn)定性的增長(zhǎng)，噴射流將會(huì)發(fā)生一定程度上的分化或分裂；(3)噴射流凝固成納米纖維，并沉積在收集器上。如圖1所示。

圖1 靜電紡絲及沉積原理圖

首先，電場(chǎng)力是靜電紡絲過(guò)程中的動(dòng)力。電紡開始后，在電場(chǎng)力的作用下，針狀前端的流體溶液會(huì)由半球狀變?yōu)殄F形體(稱為泰勒錐)，隨著施加電壓越來(lái)越大，作用在泰勒錐前端的電場(chǎng)力變大，當(dāng)電場(chǎng)力達(dá)到一個(gè)臨界值Vc時(shí)，泰勒錐前端的流體溶液克服表面張力進(jìn)入電場(chǎng)中，流體噴射流就形成了，這個(gè)臨界值Vc可以由下式算出:

(1)

其中H是針狀前端到收集器的距離，h是液柱的長(zhǎng)度，R是針狀體的外徑，γ是液體的表面張力(H、h、R的單位是cm，γ單位是dyn/cm)，系數(shù)0.09表明電壓是kV。

其次，隨著噴射流在電場(chǎng)中的延伸，噴射流會(huì)變得細(xì)長(zhǎng)，噴射流上的電荷會(huì)發(fā)生彎曲和分化，在射流方向上漸漸偏離兩點(diǎn)直線方向。也就是說(shuō)電紡過(guò)程中，沿兩點(diǎn)直線方向筆直的噴射流因?yàn)楦鞣N不穩(wěn)定性不存在。最近的研究表明，導(dǎo)致噴射流以高頻率彎曲伸長(zhǎng)，從微米級(jí)變小到納米級(jí)的因素是一種非軸對(duì)稱或電動(dòng)彎曲的不穩(wěn)定性。如圖2所示。

圖2 噴射流在不穩(wěn)定影響下的彎曲伸長(zhǎng)

通過(guò)數(shù)學(xué)研究和漸進(jìn)分析為這種不穩(wěn)定性制作模型，發(fā)現(xiàn)了三種不穩(wěn)定性的存在。第一種是經(jīng)典的瑞利不穩(wěn)定性，瑞利不穩(wěn)定是一種軸對(duì)稱不穩(wěn)定，受表面張力的控制，發(fā)生在高電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E0和表面電荷密度σ符合：

(2)

其中γ是表面張力，h是射流半徑，ε和ε′分別是射流的內(nèi)表面和外表面的介電常數(shù)，并且ε/ε≥1。第二種也是一種軸對(duì)稱不穩(wěn)定，通常被稱為第二軸對(duì)稱不穩(wěn)定，發(fā)生在比瑞利不穩(wěn)定更高的電場(chǎng)中。第三種是非軸對(duì)稱不穩(wěn)定(通常稱為彎曲不穩(wěn)定性)，這是在高電場(chǎng)下，受橫向電場(chǎng)力和空氣動(dòng)力相互作用影響的流體液柱的長(zhǎng)波擾動(dòng)。后兩種不穩(wěn)定是因?yàn)殡姾煞植嫉膬蓸O組件的波動(dòng)，它們是電動(dòng)不穩(wěn)定，本質(zhì)上不同于表面張力引發(fā)的不穩(wěn)定。不同類型的不穩(wěn)定發(fā)生的電場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)境不同，瑞利不穩(wěn)定發(fā)生時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度最低，彎曲不穩(wěn)定最高。Fridrikh等人[6]又針對(duì)在電場(chǎng)中發(fā)生彎曲不穩(wěn)定的帶電流體提出了一個(gè)模型，能計(jì)算出終端噴射流的直徑：

(3)

其中ht是終端噴射流的直徑，Q是流速，I是電流，γ是流體的表面張力，ε′是噴射流的外表面介電常數(shù)，χ～R/h是彎曲不穩(wěn)定的無(wú)量綱波動(dòng)范圍(R是彎曲擾動(dòng)的半徑，h是噴射流半徑)，他們發(fā)現(xiàn)理論預(yù)測(cè)與PCL靜電紡絲實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合。

噴射流在延伸過(guò)程中漸漸蒸發(fā)，最后在收集器上會(huì)沉積出帶電聚合物納米纖維。用準(zhǔn)一維方程描述噴射流蒸發(fā)凝固過(guò)程中的質(zhì)量減少體積變化，計(jì)算出蒸發(fā)凝固前后纖維半徑減小了0.001 3倍。通過(guò)改變聚環(huán)氧乙烷水溶液噴射流電紡過(guò)程中的相對(duì)濕度進(jìn)一步研究了納米纖維的凝固沉積，隨著相對(duì)濕度增大，凝固過(guò)程變緩慢，噴射流慢慢變細(xì)，最后在收集器上形成固體聚合物纖維。沉積纖維的形態(tài)和結(jié)構(gòu)與收集器和收集方法很有關(guān)系，各種收集器材方法如固定板，旋轉(zhuǎn)心軸，機(jī)架，溶劑浴，輔助電磁場(chǎng)被廣泛應(yīng)用來(lái)沉積收集光纖陣列，特定的纖維墊，纖維紗和纖維繩，管狀結(jié)構(gòu)及 其他三維纖維支架等。電紡納米纖維的簡(jiǎn)單實(shí)用性使它在生產(chǎn)和研究中得到應(yīng)用。

2 靜電紡絲技術(shù)的研究進(jìn)展

靜電紡絲法是目前連續(xù)大量制備微納米纖維的最有效方法，此方法制成的纖維直徑在在幾十到幾千個(gè)納米之間。中科大俞書宏教授[6]帶領(lǐng)的小組通過(guò)靜電紡絲技術(shù)將大量的金納米棒組裝在聚乙烯醇(PVA)纖維內(nèi)。他們發(fā)現(xiàn)，金納米棒沿著電紡纖維軸向平行排列，金納米棒之間的距離可以通過(guò)改變金納米棒的在溶液中濃度來(lái)調(diào)節(jié)。他們還制備了AuNR/PVA復(fù)合電紡纖維薄膜，研究發(fā)現(xiàn)相同金納米顆粒濃度的電紡膜與涂布膜相比，具有的等離子體共振波長(zhǎng)明顯紅移的現(xiàn)象，這種自支撐膜可作為SERS基底增強(qiáng)的檢測(cè)應(yīng)用。如圖3所示。

(a) 50 nM；(b) 100 nM；(c) 150 nM；(d) 200 nM插圖為相應(yīng)的電紡薄膜的數(shù)碼照片圖3 具有不同AuNRs顆粒濃度的AuNR/PVA電紡纖維的TEM照片

他們小組還利用磁場(chǎng)引導(dǎo)與靜電紡絲技術(shù)結(jié)合，大規(guī)模組裝超長(zhǎng)PVP@Ag復(fù)合納米線[7]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)銀納米線可以被很好地包覆在PVP電紡纖維中，通過(guò)外磁場(chǎng)的引導(dǎo)，可以使獲得的電紡纖維薄膜呈現(xiàn)平行的纖維排列的，這種規(guī)整排列的銀納米線纖維膜，可能影響復(fù)合材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率參數(shù)，引起縱向等離子體消光程度隨隨偏振角度增大而遞增。

圖4 磁鐵收集的具有不同AgNWs濃度的平行排列的電紡絲纖維的SEM圖片

3 靜電紡絲法制備納米纖維的應(yīng)用

3.1 納米纖維可制備固體熒光材料

目前國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者將一維復(fù)合纖維組裝成不同形狀三維材料，應(yīng)用到不同領(lǐng)域。2007年吉林大學(xué)Yang[8]等將具有熒光的CdTe量子點(diǎn)分散到PVP溶液中，通過(guò)靜電紡絲制備成復(fù)合納米纖維，量子點(diǎn)在復(fù)合纖維中分散性很好，沒有熒光共振的能量損耗，可用作固體熒光材料，有望用在光通信和光調(diào)制器件領(lǐng)域。靜電紡絲纖維還可用于構(gòu)織腳手架等組織工程領(lǐng)域，如圖5所示[9]組織工程內(nèi)在核心技術(shù)之一就是致力于人工構(gòu)造腳手架技術(shù)，主要是設(shè)計(jì)、制造3d支架對(duì)細(xì)胞進(jìn)行播種和體內(nèi)外培養(yǎng)。3d支架比傳統(tǒng)支架可以更好提供單個(gè)細(xì)胞移動(dòng),為細(xì)胞遷移和細(xì)胞形態(tài)發(fā)生調(diào)節(jié)提供重要的細(xì)胞周期和組織功能。

圖5 納米纖維用于組織工程的說(shuō)明圖，包括：構(gòu)織腳手架，種子細(xì)胞的培養(yǎng)，體內(nèi)生長(zhǎng)和融合技術(shù)

3.2 納米纖維可作為人體支架材料

圖6是多個(gè)相互連接的管狀結(jié)構(gòu)的纖維支架管。研究發(fā)現(xiàn)3d收集器之間的距離是大量制備不同直徑大小、形狀、壁結(jié)構(gòu)3D支架的關(guān)鍵參數(shù)。即過(guò)量，或者過(guò)小的距離可能會(huì)引起纖維支架的暫停收集。將納米羥基磷灰石和聚合物復(fù)合[10]，可以制備具有生物活性同時(shí)具有一定力學(xué)性能的組織工程支架，研究表明HA可以與PLGA聚丙烯腈PAN殼聚糖等多種聚合物混合制備復(fù)合納米支架HA的含量對(duì)纖維支架的直徑產(chǎn)生影響 在低濃度范圍內(nèi) 隨著HA含量的增加 復(fù)合纖維的直徑有增大的趨勢(shì). 另外,不同含量的HA對(duì)復(fù)合支架力學(xué)性能有較大的影響,隨著HA含量的增加復(fù)合支架的力學(xué)性能先增加后降低.

圖6 (a) 多個(gè)通道連接的管狀結(jié)構(gòu)制備過(guò)程示意圖(b)交叉管；(c)扶輪狀三維納米纖維結(jié)構(gòu)的光學(xué)照片(d)圖(c) 電紡絲纖維的掃描電鏡圖

3.3 納米纖維在組織工程中的應(yīng)用

3.3.1 指導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)物和神經(jīng)再生

最近的研究表明，三維纖維納米結(jié)構(gòu)支架有著獨(dú)特的表面結(jié)構(gòu)和相對(duì)較大的內(nèi)表面，從而能夠顯著地增加細(xì)胞的附著性和活性，另外，三維支架利用特定取向的微纖維和微槽可以控制細(xì)胞的移動(dòng)方向，甚至促進(jìn)細(xì)胞增長(zhǎng)。例如，新生大鼠室心肌細(xì)胞用統(tǒng)一方向的旋轉(zhuǎn)射流聚乳酸纖維控制細(xì)胞骨架收縮方向，形成層狀多細(xì)胞結(jié)構(gòu)的心肌組織的跳動(dòng)。內(nèi)皮細(xì)胞通過(guò)微纖維和微槽移動(dòng)到支架表面的小直徑聚氨酯(內(nèi)直徑4mm壁厚190μm)移植物上，移植物是由平行于微纖維和微槽方向的細(xì)長(zhǎng)狀單細(xì)胞融合成的層狀。WangW[11]等人報(bào)道了施旺細(xì)胞群中的定取向殼聚糖納米纖維的功效和殼聚糖納米纖維網(wǎng)管在末梢神經(jīng)再生中的作用。圖7a顯示了施旺細(xì)胞在方向上保持一致從而產(chǎn)生了強(qiáng)大的附著力。圖7b顯示了單個(gè)的施旺細(xì)胞附著在單個(gè)殼聚糖定向纖維上，這種附著非常強(qiáng)，有時(shí)它會(huì)將附著擴(kuò)展到相鄰的纖維上。圖7c顯示了定向纖維群中的網(wǎng)管結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間被利用來(lái)形成類似移植物的再生神經(jīng)組織。圖7d顯示了定向纖維支架中，大量大直徑的有髓鞘的軸突以及施旺細(xì)胞成功形成。比較來(lái)說(shuō)，在無(wú)序的纖維支架中再生纖維還遠(yuǎn)沒形成。結(jié)果表明，定向殼聚糖納米纖維網(wǎng)管能夠代替細(xì)胞的自體神經(jīng)移植。

圖7 納米纖維指導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)物和神經(jīng)再生

3.3.2 血管移植

小直徑雙層三維納米纖維管狀支架，尤其是方向可控的納米纖維，在血管移植中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。不僅因?yàn)樗鼈冇兄较蛐缘臋C(jī)械性能，還因?yàn)槟芸刂萍?xì)胞附著到纖維上的方向。例如，WangS等人[12]發(fā)現(xiàn)管狀纖維支架(40mm長(zhǎng)，內(nèi)直徑4.5mm，管壁厚0.5mm，如圖8a所示)由聚乳酸纖維(外層)和光滑的蠶絲蛋白明膠纖維(內(nèi)層)組成，使用旋轉(zhuǎn)軸心收集器通過(guò)多層靜電紡絲制作而成，可以作為血管組織工程的理想材料。這種復(fù)合支架有82±2%的孔隙率，2.21±0.18MPa的破裂的臨界壓強(qiáng)，60.58±1.23%的柔韌性和4.58±0.62N的結(jié)合力。另外，當(dāng)管狀纖維支架的爆破壓力強(qiáng)度達(dá)到1596±20mmHg時(shí)，這些力學(xué)指標(biāo)就會(huì)使管狀纖維支架擁有足夠的抗壓性，從而能夠做本機(jī)血管的替代品。而且支架不溶于水，水溶率僅有0.3±0.1%，對(duì)3T3鼠成纖維細(xì)胞(圖8b)和人體臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(圖8c，d)進(jìn)行線粒體代謝酶活性檢測(cè)和細(xì)胞形態(tài)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞在各自培養(yǎng)14和21天后，可以在支架上很好的粘附增殖和擴(kuò)散，圖8b顯示在復(fù)合支架上的細(xì)胞增殖明顯要高于一般培養(yǎng)皿，這表明復(fù)合支架的表面面積更大，體積比和孔隙率較大，比一般培養(yǎng)皿更適合細(xì)胞增殖。圖8c和d顯示的SEM圖像顯示，培養(yǎng)7天時(shí)，復(fù)合支架上僅有少量細(xì)胞可以觀測(cè)到，培養(yǎng)14天時(shí)，細(xì)胞密度比7天時(shí)明顯上升，細(xì)胞也以某種模式擴(kuò)散和增殖，形成連續(xù)的細(xì)胞膜。圖8e-g顯示了皮下移植的結(jié)果，我們可以看到，在移植1至2個(gè)月后，復(fù)合纖維支架已被新生組織所覆蓋，巨噬細(xì)胞和淋巴球已經(jīng)觀測(cè)不到，這表明復(fù)合支架能夠減少活的有機(jī)體內(nèi)的輕微炎癥反應(yīng)，在3個(gè)月時(shí)，血管網(wǎng)絡(luò)被支架引導(dǎo)形成。移植體變小，這顯示復(fù)合纖維支架有很好的生物相容性并且能夠在活的有機(jī)體內(nèi)進(jìn)行生物降解。所有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明復(fù)合管狀纖維支架非常的適合血管移植。

圖8 血管移植培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.3.3 骨增生

近年來(lái)，三維纖維支架在骨細(xì)胞組織工程上的應(yīng)用被不少研究小組報(bào)道出來(lái)了，利用靜電紡絲技術(shù)把聚乳酸微纖維支架和三維結(jié)構(gòu)融合，培養(yǎng)組織細(xì)胞2至4個(gè)星期來(lái)彌補(bǔ)兔顱腦缺陷模型，發(fā)現(xiàn)微纖維矩陣很適合細(xì)胞浸潤(rùn)和骨增生。一種新型的三維納米纖維復(fù)合支架(聚乳酸復(fù)合聚己內(nèi)酯，PLLA/PCL9∶1)，支架壁厚3mm，直徑15mm，有著非常好的機(jī)械強(qiáng)度，彈性系數(shù)為71.68±5.61MPa,孔隙率為77.61±6.35%。利用干細(xì)胞源性胚胎間充質(zhì)干細(xì)胞分化模型和兔脛骨骨缺損模型研究支架對(duì)骨增生的作用，發(fā)現(xiàn)在支架上能進(jìn)行體外細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入宿主細(xì)胞，在活的有機(jī)體內(nèi)支架的內(nèi)外都能很好的形成三維骨組織，圖9a-d顯示了分別在3星期和6星期時(shí)骨組織的形成情況，在3星期時(shí)，顯然細(xì)胞滲透和新的類骨組織已經(jīng)在支架的中心和邊緣地區(qū)形成，新的細(xì)胞外基質(zhì)充滿了整個(gè)支架，在6星期時(shí)，更厚更成型的骨組織在支架內(nèi)大量存在了，這些互相連接的新生皮質(zhì)骨就成為了結(jié)構(gòu)和功能單位。

此外，Schneider等人[13]報(bào)道了一種靈活可塑的棉紗狀納米復(fù)合材料，這種材料是由聚丙交酯和無(wú)定形的磷酸三鈣納米顆粒復(fù)合而成(PLGA/TCP,w/w60:40)，是骨組織工程的絕佳材料，這種復(fù)合支架是通過(guò)一個(gè)裝著干冰的旋轉(zhuǎn)器實(shí)現(xiàn)在低溫下的靜電紡絲從而制成復(fù)合支架，Schneider等用新西蘭白兔的顱骨缺陷模型(四個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)圓形缺陷，直徑6mm)研究骨增生，三個(gè)缺陷里分別填充PLGA/TCP材料，單獨(dú)的PLGA材料，多孔礦化骨，第四個(gè)不填充，如圖11e，f所示，在移植4星期后，利用μCT分析發(fā)現(xiàn)，填充PLGA/TCP材料的缺陷中新生骨組織的平均面積分?jǐn)?shù)比單獨(dú)的PLGA要明顯高出不少，而且發(fā)現(xiàn)了松質(zhì)狀新生骨組織，而多孔礦化骨則提供堅(jiān)硬的皮質(zhì)骨來(lái)彌補(bǔ)缺陷。這一結(jié)果表明PLGA/TCP復(fù)合納米纖維支架非常適合應(yīng)用于骨增生組織工程。

圖9 骨組織工程納米纖維的增殖和缺陷彌補(bǔ)

3.3.4 皮膚組織工程

在納米纖維材料應(yīng)用到皮膚組織工程時(shí)，考慮到皮膚有外 表皮層和內(nèi)表皮(真皮)的兩層性，皮膚組織工程中再生出來(lái)的皮膚功能要求也不同，外表皮層不需要太高的自愈能力，而真皮卻需要很高的自愈能力，皮膚組織工程不僅僅是治好傷口，更重要的是刺激皮膚的再生。研究發(fā)現(xiàn)納米纖維材料與細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)相似，表面積與體積比很大，力學(xué)性能優(yōu)越，孔隙率大，這使得納米纖維材料在皮膚組織工程上的應(yīng)用前景無(wú)限，除了天然聚合物(如木聚糖，殼聚糖，明膠，膠原蛋白，絲素蛋白)，一些合成聚合物(如聚羥基丁酸戊酯PHBV，立構(gòu)的聚(L-丙交酯-共-ε-己內(nèi)酯)PLLCL，PLGA，PCL)都可以作納米纖維材料應(yīng)用于皮膚組織工程，例如，用不同直徑的PHBV模型應(yīng)用于皮膚組織工程，再生皮膚的拉伸模量范圍為39.23±8.15到79.21±13.71MPa，是正常的人類皮膚，對(duì)模型的直徑分析發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)28天后，在模型直徑350～1 100nm范圍內(nèi)的再生皮膚成纖維細(xì)胞的增殖率明顯高于超出此范圍的再生細(xì)胞，高增殖率使成纖維細(xì)胞在支架模型上形成了細(xì)胞多層膜。近年木聚糖復(fù)合聚乙烯醇的納米纖維支架被人們發(fā)現(xiàn)，這種復(fù)合支架的表面很粗糙，適合細(xì)胞的附著擴(kuò)散和增殖，并且因支架的功能群和表面親水性而強(qiáng)化[14]，圖10a顯示在這種復(fù)合支架上培養(yǎng)15天后，人體包皮成纖維細(xì)胞覆蓋于支架上。此外，立構(gòu)的聚(L-丙交酯-共-ε-己內(nèi)酯)復(fù)合膠原蛋白的納米纖維支架也被用來(lái)模擬天然皮膚細(xì)胞外基質(zhì)的纖維結(jié)構(gòu)，作表皮化間充質(zhì)干細(xì)胞，通過(guò)細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細(xì)胞在膠原蛋白復(fù)合PLLCL支架上增殖明顯快過(guò)單獨(dú)的PLLCL支架，圖10b顯示了在培養(yǎng)15天后，間充質(zhì)干細(xì)胞的增殖情況。

圖10 皮膚組織工程實(shí)驗(yàn)

4 結(jié) 論

靜電紡絲技術(shù)是目前制備一維納米材料的研究熱點(diǎn)之一，本文總結(jié)了近年來(lái)靜電紡絲技術(shù)研究進(jìn)展與電紡絲納米材料應(yīng)用進(jìn)展，如電紡構(gòu)建三維納米纖維結(jié)構(gòu)的手段和在組織工程領(lǐng)域的應(yīng)用。靜電紡絲技術(shù)也有著許多挑戰(zhàn)，比如電紡的定向纖維墊就有電位上的限制，制約了其在電子，光電，制動(dòng)器，太陽(yáng)光電等領(lǐng)域的應(yīng)用，但不可否認(rèn)的是，靜電紡絲技術(shù)有著巨大的發(fā)展前景，越來(lái)越多的靜電紡絲技術(shù)將出現(xiàn)在人們的生活中。

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Electrospinning Nanofiber and the Applications in Tissue Engineering

WANG Cui-ping,YE Liu,LI Ai-xia,ZHANG Zi-yun,DAI Peng

(Anhui University,Anhui Hefei 230601)

Compared with other nanofiber fabrication processes,electrospinning is a versatile and superior method to fabricate the production and construction of ordered and more complex nanomaterial assemblies.Besides traditional one-dimensional nanomaterials,electrospinning is powerful in fabrication of two-dimensional (2D) nanobrous structures and three-dimensional (3D) brous macrostructures.Firstly,we introduced the principle and method of electrospinning.And then we summarizes the research progress in the preparation of one-dimensional materials by electrospinning technology.At last the challenges of electrospinning have also been discussed.

electrospinning；3D nanostructures；engineering tissue

2016-06-28

2015年安徽省省級(jí)質(zhì)量工程(2015zdjy025)； 2014年安徽省省級(jí)質(zhì)量工程(2014zy007)； 2015年安徽省高等學(xué)校省級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目(2015jyxm051)；安徽大學(xué)《近代物理實(shí)驗(yàn)》應(yīng)用性教學(xué)示范課程(J10117870039) ； 2015年安徽大學(xué)本科教育質(zhì)量提升計(jì)劃項(xiàng)目ZLTS2015054)

1007-2934(2016)06-0022-08

O 4-33

A

10.14139/j.cnki.cn22-1228.2016.006.006