穆齊鋒，高魯，儲智勇，沈紅豆，鄧玲利，張青松，陳莉

?

電紡溫敏納米纖維及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究進展

穆齊鋒1，高魯2，儲智勇2，沈紅豆2，鄧玲利2，張青松1，陳莉1

（1天津工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，分離膜與膜過程國家重點實驗室，天津 300387；2天津工業(yè)大學(xué)紡織學(xué)院，天津 300387）

近年來，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，刺激響應(yīng)性納米纖維在藥物控釋、生物支架等生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。本文針對靜電紡溫敏納米纖維（electrospun thermo-responsive nanofibers，ETRN）的制備方法和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，對靜電紡絲領(lǐng)域常用的溫敏性高分子進行詳細分類，選取具有代表性的聚-異丙基丙烯酰胺和聚-乙烯基己內(nèi)酰胺，詳細綜述了基于靜電紡絲技術(shù)制備溫敏納米纖維的化學(xué)改性及物理共混方法，對比以上兩種方法的優(yōu)缺點，并探討溫敏納米纖維在藥物控釋、傷口敷料、生物觸發(fā)器及細胞支架等領(lǐng)域的具體應(yīng)用，點明靜電紡溫敏納米纖維在發(fā)展過程中存在的問題，提出進一步提高其性能的解決方案，對其在智能催化、溫控過濾等領(lǐng)域的應(yīng)用前景進行展望。

靜電紡絲；溫敏；藥物控釋；組織支架

近年來，智能材料因其獨特的功能性和巨大的應(yīng)用前景而受到科學(xué)界廣泛關(guān)注[1-3]，刺激響應(yīng)性聚合物屬智能材料的一種，具有雙親鏈段結(jié)構(gòu)，在外界刺激誘導(dǎo)下會發(fā)生結(jié)構(gòu)、形狀、性能的改變，而產(chǎn)生特異性響應(yīng)[4]。外界刺激因素通常包括溫度、pH、光、離子濃度、磁場、電場及生物分子等。目前，刺激響應(yīng)性聚合物已在納米反應(yīng)器、藥物載體、微流控裝置、生物傳感器、組織工程、活性酶固定等方面得到廣泛應(yīng)用[5-8]。

本文主要以-異丙基丙烯酰胺（-isopropylacrylamide，NIPAm）、-乙烯基己內(nèi)酰胺（-vinylcaprolactam，VCL）和羥丁基殼聚糖（hydroxybutyl chitosan，BCS）等為代表的溫度響應(yīng)性聚合物（thermo-responsive polymers，TRP）為例，介紹其通過靜電紡絲制備的納米纖維及其復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的研究進展。

1 靜電紡絲技術(shù)及研究背景

作為制備一維納米纖維材料的新技術(shù)，靜電紡絲技術(shù)一詞最早起源于“electrospinning technology”，一般簡稱“電紡”或“靜電紡” 等[9]。美國人FORMHALS于1934年發(fā)明一種利用高壓靜電斥力制備乙酸纖維素纖維的裝置并申請了專利，這被公認為靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維的先河[10]。隨后，靜電紡絲技術(shù)由于生產(chǎn)效率低等問題一直發(fā)展緩慢，到20世紀90年代納米科學(xué)逐漸成為熱點，在麻省理工的RUTLEDGE和美國阿克隆大學(xué)的RENEKER研究小組的努力下，對靜電紡絲工藝和應(yīng)用展開了深入研究[11-13]。特別是近些年由于納米技術(shù)的發(fā)展，靜電紡絲技術(shù)也得到迅速發(fā)展。

靜電紡絲是一種簡便通用、可以從聚合物及其復(fù)合材料中制備連續(xù)微納米纖維的方法，其制備的納米纖維膜通常以無紡布的形式存在。靜電紡絲主要是借助高壓靜電使聚合物熔體或溶液帶電并產(chǎn)生變形，在針頭（或毛細管口）末端形成懸垂的錐狀液滴，當(dāng)增加電壓導(dǎo)致液滴表面的靜電斥力高于其表面張力時，液滴表面會噴射出聚合物射流，這些射流在空氣中飛行過程中經(jīng)靜電場力高速牽伸、溶劑快速揮發(fā)、固化成纖，最終以螺旋盤繞的方式堆積在接收板上，形成聚合物纖維材料[14-16]。靜電紡絲技術(shù)成本低廉，可制備連續(xù)長尺寸的有機、無機、有機/有機、有機/無機復(fù)合的實心、空心或核-殼結(jié)構(gòu)的納米纖維[17]。通過不同的制備方法，如控制工藝條件、改變噴頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及采用不同的接收裝置，可制備不同結(jié)構(gòu)及不同取向的纖維膜或纖 維束[18]。

2 溫度敏感性高分子

以聚-異丙基丙烯酰胺（PNIPAm）為代表的溫敏性高分子，其結(jié)構(gòu)中含有一定比例的親水基團和疏水基團[19]，環(huán)境溫度變化可影響這些基團的親疏水程度及分子鏈間的氫鍵作用，導(dǎo)致聚合物分子構(gòu)象發(fā)生變化。PNIPAm分子在水溶液中具有低臨界溶解溫度（LCST），當(dāng)外界溫度高于LCST時，PNIPAm分子會發(fā)生random coil 到condensed globule的轉(zhuǎn)變[20]，此時分子表現(xiàn)出強烈的疏水性，絮凝成膠束并從水溶液中析出，當(dāng)溫度低于LCST時，PNIPAm分子中親水基團占主導(dǎo)作用，分子發(fā)生從condensed globule到random coil的可逆相轉(zhuǎn)變[21]，分子鏈伸展并溶解在水溶液中。圖1是PNIPAm分子結(jié)構(gòu)及發(fā)生相轉(zhuǎn)變的示意圖。這類聚合物的溫度刺激響應(yīng)性已被廣泛應(yīng)用于許多方面，如智能過濾膜[22]、刺激響應(yīng)性凝膠[23-25]、細胞支架[26-27]等。

圖1 PNIPAm分子結(jié)構(gòu)及相轉(zhuǎn)變示意圖

目前，通過靜電紡絲制備溫敏納米纖維的原料可分為天然聚合物材料、合成聚合物材料及其復(fù)合材料。天然材料包括明膠（gelatin，Gel）[28]、絲膠（silk sericin，SS）[29]、膠原蛋白（collagen，Col）[30]、纖維蛋白（fibrous protein，F(xiàn)P）[31]等，且這些天然材料多以填料的形式和其他溫敏性高分子進行雜化，并制備成溫敏復(fù)合納米纖維材料；合成高分子原料主要是-異丙基丙烯酰胺（-isopropylacrylamide，NIPAm）[32]、-乙烯基己內(nèi)酰胺（-vinylcaprolactam，VCL）[33-35]、羥丁基殼聚糖（hydroxybutyl chitosan，HBCS）[36]、羥丙基纖維素（hydroxypropyl cellulose，HPC）[37]等，這些溫敏性單體通過自聚或共聚的方式制備出高分子紡絲溶液，再由靜電紡絲獲得溫敏性納米纖維材料，也有研究者通過表面接枝改性等后處理的方式制備溫敏性納米纖維材料。

天然材料含有利于細胞黏附、遷移和增殖的生物功能基團，但降解速率不易控制、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和組成多樣[38]，且通過雜化、復(fù)合、交聯(lián)等處理的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和力學(xué)性能的增加有限；而合成材料的分子量和分子量分布易于控制，且能夠通過化學(xué)合成和后處理工藝控制材料的溫敏、力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)及生物降解性能，但其生物相容性遠遜于天然材料[39]。因此，目前生物醫(yī)用領(lǐng)域的電紡溫敏納米纖維的原料多為合成材料和天然材料組成的復(fù)合材料。表1列舉了近些年研究較多的溫敏性聚合物單體和其他復(fù)合功能單體。

表1 溫敏單體和其他功能單體的復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用

3 ETRN的制備方法

靜電紡絲是制備微納米纖維材料的通用方法，可制備出直徑在幾納米到幾微米的纖維材料[40]。由于單一高分子納米纖維的功能比較單一，無法滿足生物材料在生物相容性、可降解性和多功能性等方面的要求[41]。因而，通過表面接枝、共聚等化學(xué)改性法及物理共混雜化法制備復(fù)合型溫敏納米纖維成為目前研究的熱點。

3.1 化學(xué)改性法

化學(xué)改性是使材料多功能化的有效手段，目前，化學(xué)改性的主要方法包括原位化學(xué)接枝、自由基共聚等。通過化學(xué)改性可提高紡絲液的可紡性，增強納米纖維材料的生物相容性及降解性。作為一種重要的改性方法，近年來研究者們對基于電紡溫敏聚合物的化學(xué)改性法進行了深入研究。

OH等[42]以,-二甲基甲酰胺（DMF）為溶劑，配制質(zhì)量分數(shù)為3%的聚苯乙烯（PS）紡絲液，通過靜電紡絲制備PS納米纖維氈，然后通過自由基聚合在PS納米纖維上接枝PNIPAm分子鏈，制得溫敏納米纖維支架。

圖2為接枝和未接枝的PS纖維及細胞培養(yǎng)板表面的原子力顯微鏡測試圖，接枝處理后纖維表面的粗糙度提高，PNIPAm接枝的PS納米纖維支架能為細胞提供類細胞外基質(zhì)（ECM）的生長環(huán)境，人的成纖細胞接種到纖維表面并在37℃下孵化培養(yǎng)，細胞可以在其表面黏附并增殖擴散，置于20℃下5h后細胞變圓并自動從表面脫附，改性后的纖維支架依靠表面接枝的PNIPAm分子鏈的親疏水性隨溫度變化，而實現(xiàn)細胞在不受損傷的情況下自然吸附、脫附，但也存在脫附所需時間太長、易造成細胞感染死亡的缺陷。2014年，CHEN等[43]利用自由基聚合實現(xiàn)NIPAm和-羥甲基丙烯酰胺（NMA）的共聚，制得P(NIPAm--NMA)共聚物并在共聚物中混入對一氧化氮（NO）響應(yīng)的1,2-二氨基蒽醌（DAO），然后通過靜電紡絲把共混溶液制備成納米纖維膜，研究發(fā)現(xiàn)纖維膜在25～50℃不同溫度的水中尺寸具有明顯的變化，同時可通過膜的顏色變化檢測水中NO的濃度，從而為進一步將其作為環(huán)境傳感器提供了借鑒意義。由于靜電紡纖維膜具有高的比表面積，因此該電紡纖維膜具有比刮涂膜更快的環(huán)境響應(yīng)速率。

OKUZAKI等[44]通過自由基聚合法合成NIPAm和丙烯酸十八烷（stearyl acrylate，SA）的共聚物，以甲醇（methanol）為溶劑配制質(zhì)量分數(shù)為25%的紡絲液，通過靜電紡絲的方法制得溫敏納米纖維膜，如圖3所示。所得納米纖維直徑分布在50～500nm，干態(tài)下的平均直徑為207nm，纖維膜在25℃水中浸泡會發(fā)生一定的體積收縮，同時疏水性單體SA的引入使PNIPAm的LCST由32℃降低到23℃。此纖維膜具有較好的耐溶劑性和快速溫度響應(yīng)性，在水下納米傳感器領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。YU等[33]用交聯(lián)劑′,′-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）將聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）接枝到PVCL上，再把接枝改性的聚合物溶解到DMF中配置成不同濃度的紡絲液，通過高壓靜電紡絲設(shè)備制備出不同形貌和潤濕性的纖維膜，將抗癌藥物艾洛替尼（Erlotinib）混入紡絲液中，制備載藥納米纖維氈，并測試不同溫度下藥物的釋放速率。此項研究實現(xiàn)了對藥物的可控釋放，在生物醫(yī)學(xué)方面具有巨大的應(yīng)用前景。來自美國康奈爾大學(xué)的GONZALEZ研究小組[34]通過自由基溶液聚合制備VCL和NMA共聚物，再由靜電紡絲和加熱處理的方法首次制備具有溫敏性 的化學(xué)凝膠納米纖維。研究發(fā)現(xiàn)，共聚物Poly(VCL--NMA)在水溶液中體積分數(shù)為55%、電壓為13kV、紡絲液流速為2.5μL/min、接收距離為23cm時，可以制得無串珠、直徑均勻的納米纖維氈。經(jīng)熱處理交聯(lián)后的納米纖維既具有溫敏性又具有控制染料釋放的性能。

圖2 三維敲擊模式下的原子力（AFM）圖[42]

圖3 溫敏納米纖維膜

3.2 物理共混雜化法

物理共混雜化的方法可以綜合兩種材料的優(yōu)點，制備出性能優(yōu)良的復(fù)合材料，具有簡單、高效、易規(guī)?；a(chǎn)的特點。

GU等[45]通過一種簡單、通用的方法將PNIPAm和聚L-丙交酯[Poly(L-lactide)，PLLA]共混雜化，以DMF為溶劑配制紡絲液，采用靜電紡絲的方法制備溫敏性的PNIPAm/PLLA共混納米纖維膜。該纖維膜具有可調(diào)的表面形貌和較好的生物相容性，研究表明電紡絲加工過程和PLLA 分子的引入并沒有改變PNIPAm的溫敏性。如圖4所示，當(dāng)環(huán)境溫度由20℃升到50℃的過程，濕態(tài)的PNIPAm/PLLA 共混納米纖維膜表面實現(xiàn)了由超親水向超疏水轉(zhuǎn)變。LIN等[46]在DMF溶劑中溶解PNIPAm和聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（PAMPS）兩種聚合物，室溫下攪拌3h配制成均勻混合的紡絲液，通過在PNIPAm/ PAMPS混合紡絲液中添加硝苯地平（nifedipine，NDE）作為藥物模型，采用靜電紡絲制得負載藥物的PNIPAm/PAMPS溫敏納米纖維。在pH=7.4的磷酸鹽緩沖液（PBS）中做體外藥物釋放實驗，研究表明通過調(diào)節(jié)溫度可改變藥物與PNIPAm/PAMPS之間氫鍵作用達到藥物智能釋放的目的。WANG 等[47]把PNIPAm、多面低聚倍半硅氧烷(POSS)和2-乙基-4-甲基咪唑（EMI）共混，溶解在DMF/四氫呋喃（THF）（1∶1，體積比）混合溶劑中配制紡絲液并進行靜電紡絲，再把紡出的纖維置于160℃真空環(huán)境下加熱4h，在EMI的催化下POSS和PNIPAm發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成交聯(lián)的納米凝膠纖維，如圖5所示。該納米凝膠纖維不僅對溫度刺激具有快速的溶脹/消溶脹響應(yīng)性，在進行50次水合反應(yīng)/消水合反應(yīng)循環(huán)后仍保持完好的纖維形貌，快速的溫度響應(yīng)性和良好的耐溶劑性使其在納米制動器和傳感器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

SHI等[48]采用DMF/氯仿（chloroform）混合溶劑將牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）和馬來酰亞胺封端的PNIPAm的結(jié)合物（PNIPAm-M）、PNIPAm及聚己內(nèi)酯（polycaprolactone，PCL）進行物理共混雜化，然后通過單軸靜電紡絲法將共混的紡絲液紡制成納米纖維，再經(jīng)過紫外光照射發(fā)生點擊反應(yīng)產(chǎn)生交聯(lián)，并制得納米纖維支架，如圖6所示。制備的納米纖維支架可抵抗血液侵蝕，促進直接捕捉和隔離未黏附的紅細胞（red blood cells，RBCs），還可抑制血小板的黏附。在保持細胞完整性和功能的同時實現(xiàn)捕獲并釋放紅細胞，可更有效地用于分子分析及疾病診斷。CHEN等[49]通過把PNIPAm和PCL兩種聚合物在DMF/氯仿混合溶劑中進行物理共混，室溫下攪拌2h，再利用單針頭靜電紡絲技術(shù)成功制備了PNIPAm（殼）/PCL（核）核殼溫敏納米纖維。在相同紡絲工藝條件下，PNIPAm和PCL的添加質(zhì)量比例不同，核殼納米纖維的形貌會產(chǎn)生較大差異。不同溫度下水接觸角實驗表明，PNIPAm/PCL納米纖維在20℃時呈親水性而在40℃時呈疏水性。

圖4 PNIPAM/PLLA纖維膜[45]

圖5 PNIPAm/OpePOSS/EMTI納米纖維[47]

(a)和(a′) PNIPAm/OpePOSS/EMI納米纖維在160℃下熱處理4h前后對比；(b)和(b′) 無EMI的PNIPAm/OpePOSS納米纖維在160℃下熱處理4h前后對比；(c)和(c′) 無EMI的PNIPAm/OpePOSS納米纖維在180℃下熱處理4h前后對比；(a′′)～(c′′) 分別為熱處理之后納米纖維的SEM圖；(d)和(d′) 熱處理之后的PNIPAm/OpePOSS/EMI 納米纖維分別置于20℃和40℃的水中；(e)和(e′) 無EMI的PNIPAm/OpePOSS納米纖維在160℃下熱處理4h之后分別浸沒在20℃和40℃的水中

溫敏納米纖維膜較差的生物相容性和力學(xué)性能一直是困擾其應(yīng)用的難題。為解決上述難題，本文作者課題組通過物理共混的方式在PNIPAm紡絲液中引入生物交聯(lián)劑京尼平（genipin，GNP）[50]和天然蛋白分子絲膠（silk sericin，SS）[51]，利用單針頭靜電紡絲技術(shù)制備了PNIPAm/SS/GNP交聯(lián)納米凝膠纖維膜。同時對紡絲工藝參數(shù)、交聯(lián)機理及納米凝膠纖維膜的力學(xué)性能進行研究。研究發(fā)現(xiàn)共混PNIPAm/SS/GNP紡絲液的最佳紡絲工藝參數(shù)為：紡絲電壓15.0kV，進液速率0.5mL/h，接收距離15cm，制備的納米纖維具有扁平狀外形，平均直徑為600nm。由于絲膠分子中富含電子的—NH2對京尼平分子中的烯碳原子進行親核攻擊，使六元環(huán)開環(huán)并形成新的醛基，新形成的二級胺可與醛基形成新的共價鍵，從而產(chǎn)生交聯(lián)結(jié)構(gòu)[52]，制得內(nèi)部具有半互穿交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的溫敏納米纖維，其反應(yīng)機理如圖7所示。

實驗發(fā)現(xiàn)此納米纖維膜在40℃(＞LCST)水浴中具有優(yōu)異力學(xué)性能，如圖8所示，SS/Genipin/PNIPAm纖維膜在熱水中收縮后的長度為20mm，在熱水中拉伸至45mm后斷裂。3種纖維膜在熱水中均具有良好的韌性，PNIPAm纖維膜的彈性最好，可拉伸至其原長的5倍而不斷裂。此項研究對進一步開發(fā)PNIPAm基納米纖維膜的應(yīng)用具有重大意義。

圖6 基于PCL/PNIPAm核殼納米纖維的性能及對RBC細胞的捕獲和釋放 [48]

圖7 絲膠和京尼平發(fā)生反應(yīng)的交聯(lián)機理圖[52]

4 ETRN在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

4.1 藥物釋放

將溫敏性高分子基復(fù)合納米纖維材料中填充治療藥物，改變外界環(huán)境溫度，可以控制納米纖維中藥物的時序性、差異性釋放，實現(xiàn)對身體進行局部有效治療[53-56]。

LIN等[46]利用單針頭靜電紡絲技術(shù)把溫敏性的PNIPAm和聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（PAMPS）及藥物模型硝苯地平（NIF）進行共混紡絲，通過調(diào)節(jié)溫度來控制藥物和PNIPAm分子之間的氫鍵作用，實現(xiàn)藥物釋放速率隨溫度變化而變化，達到了控制藥物釋放的目的。圖9是NIF在不同溫度下的釋放量隨時間的變化圖，隨著纖維溶脹時間的延長，藥物的釋放量會緩慢增加，25℃時由于纖維的部分溶解，藥物的釋放速率和總量都比其他溫度下的測試值大，載藥納米纖維仍然具有溫度敏感性，藥物釋放量可通過改變溫度進行有效控制。ZHANG 等[57]首先以可降解聚合物聚乳酸（PLA）為基底材料，通過靜電紡絲技術(shù)制得負載抗腫瘤藥物康普瑞丁（combretastatin A4，CA4）的納米纖維，再經(jīng)紫外光照射在PLA納米纖維表面引發(fā)NIPAm分子聚合，制備具有核-殼結(jié)構(gòu)的載藥溫敏納米纖維。體外藥物釋放實驗表明，25℃時PLA纖維表面的PNIPAm表現(xiàn)出親水性，PNIPAm分子在結(jié)合周圍水分子的同時，使50%～60%的藥物包裹在PLA纖維中，當(dāng)溫度升高到40℃時，PLA纖維表面PNIPAm疏水作用增強，其分子鏈變成收縮、卷曲狀態(tài)，此時溶液攜帶藥物從PLA纖維中釋放出來，最終只殘留下30%的藥物。HU等[58]通過靜電紡絲技術(shù)把PNIPAm、乙基纖維素（EC）和藥物模型酮洛芬（KET）共混紡絲，體外藥物釋放實驗表明，兩種共混聚合物具有協(xié)同效應(yīng)，使溫敏纖維體系可以保持持續(xù)釋放藥物的特性，25℃的水環(huán)境下PNIPAm呈親水性，同時EC呈疏水性，纖維上負載的藥物被快速釋放出來，此時藥物速率及藥物最大釋放量比37℃時高，這主要是由于PNIPAm分子的溫敏性造成的。HUANG等[59]先通過氧化還原反應(yīng)制備溫敏性且可熱交聯(lián)的聚(-異丙基丙烯酰胺---羥甲基丙烯酰胺)（PNN）共聚物，再把PNN和負載鹽酸多西環(huán)素（doxycycline hyclate，DH）的殼聚糖基納米顆粒共混進行靜電紡絲，制得溫度和pH雙重敏感性的載藥纖維膜。圖10是在不同溫度和pH的水溶液中納米纖維膜PNN/CS（95/5）對DH的釋放率與時間關(guān)系圖，體外藥物釋放實驗表明，溫度為25℃時，酸性條件（pH=2）比中性條件（pH=7）更利于藥物的釋放，pH=7時50℃比25℃更有利于藥物釋放。KIM[60]通過靜電紡NIPAm和HMAAm的共聚物，再通過熱處理使HMAAm分子鏈上的羥基交聯(lián)固化來制備溫敏性載藥納米纖維支架，以異硫氰酸熒光素（FITC）-葡聚糖作為示蹤標(biāo)記藥物，8次加熱-冷卻循環(huán)后標(biāo)記藥物完全被釋放出來。這種高比表面積、多孔性的纖維膜材料由于其智能性可有望用于藥物封裝和釋放的載體。

圖8 40℃溫水中PNIPAm、SS/PNIPAm和SS/Genipin/PNI PAm溫敏纖維膜的拉伸外觀圖

(a)、(b) 拉伸前后的PNIPAm；(c)、(d) 拉伸前后的SS/PNIPAm； (e)、(f) 拉伸前后的SS/Genipin/PNIPAm）

圖9 不同溫度下纖維中的硝苯地平在PBS溶液中的釋放量及釋放曲線[46]

圖10 PNN/CS(95/5)納米纖維膜在不同溫度和pH緩沖液中對鹽酸多西環(huán)素的釋放率隨時間變化圖[59]

4.2 3D細胞支架

一定厚度的電紡纖維氈具有內(nèi)部貫通的孔隙結(jié)構(gòu)和微納米尺度的纖維狀物[61]。從仿生學(xué)的角度，其可以模擬細胞外基質(zhì)微環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)[62]，如果在其基礎(chǔ)上進行表面改性可進一步模擬微環(huán)境的化學(xué)信號，為細胞的增殖、擴散及組織的生長提供一個可靠的載體[63-66]。

KIM等[67]將2-羧基異丙基丙烯酰胺（CIPAAm）和紫外光交聯(lián)劑4-氨基二苯甲酮（4-amine benzophenone，BP）共聚，生成的產(chǎn)物與NIPAm分子共聚，再將最終生成的共聚物溶解在六氟異丙醇溶液（1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol，HFIP）中，配制成110g/L的紡絲液，在15kV的電壓下進行靜電紡絲，將制備的纖維膜支架材料置于紫外光下照射30min后發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，纖維之間形成搭接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。如圖11，將人的皮膚成纖細胞在37℃時接種到纖維網(wǎng)表面后，當(dāng)外界溫度降到4℃時纖維網(wǎng)發(fā)生折疊逐漸變成透明的凝膠狀，同時細胞被封裝、黏附在纖維網(wǎng)內(nèi)部，再次升溫到37℃時，材料過渡到疏水狀態(tài)，其體積發(fā)生收縮并把包裹在其內(nèi)部的細胞釋放出來。該研究通過改變外部環(huán)境刺激可實現(xiàn)細胞的封裝和釋放，為實現(xiàn)各種生物活性物的封裝和釋放提供了新思路。

4.3 觸發(fā)器

溫度響應(yīng)性聚合物PNIPAm因其具備溫度依賴的相轉(zhuǎn)變行為，也被廣泛地應(yīng)用于溫度響應(yīng)性的觸發(fā)器。通過靜電紡絲制備的交聯(lián)PNIPAm無紡布，具有纖維搭接的多孔結(jié)構(gòu)，促進溶劑的快速擴散及和材料相互作用，使PNIPAm基觸發(fā)器具有快速的響應(yīng)速度。

JIANG等[68]報道了一種基于交聯(lián)溫敏性PNIPAm和熱塑性聚氨酯（polyurethane，PU）的超快溫度響應(yīng)性觸發(fā)器，該研究小組通過靜電紡絲成功制備了以交聯(lián)PNIPAm纖維膜為主動層，以PU納米纖維膜為被動層的雙層多孔納米纖維膜觸發(fā)器，如圖12。此納米纖維膜作溫度響應(yīng)性觸發(fā)器具備以下幾點優(yōu)勢：①觸發(fā)器的響應(yīng)速率（＜1s）比其他相同尺度的觸發(fā)器響應(yīng)速率都快；②形成的3D結(jié)構(gòu)能夠在不損失外形和尺寸的情況下進行多次開-關(guān)循環(huán)；③和文獻報道的PNIPAm基雙層膜不同，此纖維膜在室溫下不會卷曲，當(dāng)升高溫度才會發(fā)生折疊；④具有各向異性的觸發(fā)行為。同時，該溫敏性觸發(fā)器也存在以下不足：①制備流程復(fù)雜；②靜電紡過程中接收的纖維是隨機分布的，因此纖維具有各向同性的特點，導(dǎo)致觸發(fā)響應(yīng)的方向只能朝單一的方向，無法實現(xiàn)觸發(fā)方向的控制。LIU等[69]用高速旋轉(zhuǎn)的飛盤作接收裝置，獲得了高度取向的含光交聯(lián)劑4-丙烯酰二苯甲酮（ABP）的PU納米纖維膜以及聚(-異丙基丙烯酰胺--4-丙烯酰氧基二苯甲酮)[Poly(NIPAm--ABP)]納米纖維膜，通過靜電紡絲把兩層纖維膜進行復(fù)合，在經(jīng)紫外光輻照交聯(lián)，制得卷曲方向可調(diào)、超快、可回復(fù)的溫度觸發(fā)器。在此研究基礎(chǔ)上，LIU等[70]又通過靜電紡絲的方法制備了雙重單組分溫度響應(yīng)性觸發(fā)器，該觸發(fā)器具有雙層交聯(lián)聚合物纖維結(jié)構(gòu)，底層是無序的電紡Poly(NIPAm--ABP)納米纖維，上層是取向的電紡Poly(NIPAm--ABP)納米纖維。兩層具有不同溶脹/收縮比的聚合物纖維膜，在沿膜厚度（垂直于界面）方向上具有溶脹/收縮的梯度，產(chǎn)生溫度響應(yīng)的不可逆的觸發(fā)行為，該梯度厚度可通過紡絲時間調(diào)節(jié)。此研究為通過外部刺激構(gòu)建可回復(fù)的3D結(jié)構(gòu)，并用作組織工程支架及多細胞培養(yǎng)提供了參考 價值。

圖11 使用光交聯(lián)的BP2納米纖維網(wǎng)包裹、封裝并釋放細胞的過程[67]

(a) 在37℃時細胞液滴被包裹；(b) 在4℃下纖維網(wǎng)轉(zhuǎn)變成凝膠狀，同時細胞被封裝到網(wǎng)內(nèi)部；(c) 再次加熱到37℃，膠狀物快速收縮并釋放細胞；(d) 從4℃到37℃反復(fù)加熱/冷卻過程，細胞釋放的百分比，進行3個加熱/冷卻循環(huán)；(e) 從纖維網(wǎng)中釋放出來的細胞存活狀態(tài)的驗證（綠色為活細胞，紅色為死細胞，標(biāo)尺200μm）；(f) MTT測試表明細胞在經(jīng)歷3次封裝和釋放循環(huán)后的增殖能力（白色柱為在TCPS板上培養(yǎng)的細胞黑色柱為從纖維網(wǎng)中釋放的細胞）； (g) 熒光圖表明經(jīng)過3次循環(huán)后釋放的細胞的活性，細胞在37℃下培養(yǎng)3天并用羅丹明(紅色)和DAPI(藍色)分別對細胞染色，標(biāo)尺100μm [(f)中細胞增殖率=N/N=1，N是第天的細胞數(shù)目N=1是第1天的細胞數(shù)目]

圖12 彎曲的雙層聚合物膜[68]

(a)～(c) 雙層膜在不同條件下的形狀；(d)～(f) 在不同條件下對雙層膜實驗觀察的光學(xué)圖片（樣品TPU40-NIPAM15）；(g)，(h) 接觸40℃水之后，彎曲的雙層膜的微觀結(jié)構(gòu)（樣品TPU40-NIPAM70） [標(biāo)尺：(d)～(f)1000μm；(g)100μm；(h)10μm]

5 結(jié)語

由于溫敏性高分子的獨特性質(zhì)，在刺激響應(yīng)性高分子中，對溫敏高分子的研究一直是被關(guān)注的焦點領(lǐng)域。溫敏材料的制備和靜電紡絲技術(shù)的結(jié)合使溫敏納米復(fù)合纖維材料表現(xiàn)出比表面積大、孔隙率高、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢，在藥物控釋、組織支架和觸發(fā)器中取得了不錯的應(yīng)用效果。但目前還存在纖維膜力學(xué)性能較差的問題，針對這一問題，未來可以從使用支撐層及物理、化學(xué)改性兩個方面解決，其一使用強度較高的織物或無紡布作為支撐層；其二使用物理或化學(xué)改性法，增強單根纖維的強度或增加纖維界面之間的化學(xué)交聯(lián)，以提高纖維膜的力學(xué)性能。目前，使用納米黏土、碳納米管或石墨烯等納米粒子增強溫敏納米纖維的研究還較少，今后可能成為該領(lǐng)域研究的熱點。此外溫敏纖維的降解性能及生物相容性還不夠理想，也阻礙電紡溫敏納米纖維在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為解決此問題，認為需要對以下幾個方面作進一步探索。

（1）對高分子的性質(zhì)及相互作用機理進行研究，如考慮選用可降解性的合成高分子進行共混電紡絲，提高復(fù)合纖維膜的生物可降解性能。

（2）除了采用化學(xué)改性和物理共混法之外，還可尋找其他更有效的復(fù)合方法獲得溫敏性復(fù)合纖維材料。

（3）電紡溫敏納米纖維的應(yīng)用范圍還需要進一步拓展，目前在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用已成研究熱點，但在智能催化、溫控過濾等領(lǐng)域還有待研究。

（4）無機物非金屬材料或納米金屬顆粒作為溫敏復(fù)合纖維組分的研究尚有很大的潛力，更多無機非金屬材料及納米金屬顆?？蓢L試應(yīng)用于溫敏復(fù)合納米纖維。此外，還需要不斷研究開發(fā)和使用新的溫敏性材料。

[1] STUART M A，HUCK W T，GENZER J，et al. Emerging applications of stimuli-responsive polymer materials[J]. Nature Material，2010，9（2）：101-113.

[2] GANTA S，DEVALAPALLY H，SHAHIWALA A，et al. A review of stimuli-responsive nanocarriers for drug and gene delivery[J]. Journal of Controlled Release，2008，126（3）：187-204.

[3] MURA S，NICOLAS J，COUVREUR P. Stimuli-responsive nanocarriers for drug delivery[J]. Nature Materials，2013，12（11）：991-1003.

[4] AHN S，KASI R M，KIM S C，et al. Stimuli-responsive polymer gels[J]. Soft Matter，2008，4（6）：1151-1157.

[5] DIAZ D D，KUEHBECK D，KOOPMANS R J. ChemInform abstract：stimuli-responsive gels as reaction vessels and reusable catalysts[J]. Chemical Society Reviews，2011，40（1）：427-448.

[6] WEI J，JU X，ZOU X，et al. Multi-stimuli-responsive microcapsules for adjustable controlled release[J]. Advanced Functional Materials，2014，24 （22）： 3312-3323.

[7] YAN Q，WANG J，YIN Y，et al. Breathing polymersomes： CO2-tuning membrane permeability for size-selective release，separation，and reaction[J]. Angewandte Chemie International Edition，2013，52（19）：5070-5073.

[8] MENDES P M. Stimuli-responsive surfaces for bio-applications[J]. Chemical Society Reviews，2008，37（11）：2512-2529.

[9] 丁彬，斯陽，俞建勇. 靜電紡納米纖維材料在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用研究進展[J]. 中國材料進展，2013，32（8）：492-502.

DING B，SI Y，YU J Y. Progress in the research of electrospun nanofibers for environmental applications[J]. Materials China，2013，32（8）：492-502.

[10] LI D，WANG Y，XIA Y. Electrospinning nanofibers as uniaxially aligned arrays and layer-by-layer stacked films[J]. Advanced Materials，2004，16（4）：361-366.

[11] BHARDWAJ N，KUNDU S C. Electrospinning：a fascinating fiber fabrication technique[J]. Biotechnology Advances，2010，28（3）：325-347.

[12] LU X，WANG C，WEI Y. One-dimensional composite nanomaterials：synthesis by electrospinning and their applications[J]. Small，2009，5（21）：2349-2370.

[13] RENEKER D H，CHUN I. Nanometre diameter fibres of polymer，produced by electrospinning[J]. Nanotechnology，1996，7（3）：216-223.

[14] GREINER A，WENDORFF J H. Electrospinning：a fascinating method for the preparation of ultrathin fibers[J]. Angewandte Chemie International Edition，2007，46（30）：5670-5703.

[15] RENEKER D H，YARIN A L，HAO F，et al. Bending instability of electrically charged liquid jets of polymer solutions in electrospinning[J]. Journal of Applied Physics，2000，87（9）：4531-4547.

[16] WANG X，DING B，YU J，et al. Engineering biomimetic superhydrophobic surfaces of electrospun nanomaterials[J]. Nano Today，2011，6（5）：510-530.

[17] LI D，XIA Y. Direct fabrication of composite and ceramic hollow nanofibers by electrospinning[J]. Nano Letters，2004，4（5）：933-938.

[18] THERON A，ZUSSMAN E，YARIN A L. Electrostatic field-assisted alignment of electrospun nanofibres[J]. Nanotechnology，2001，12（3）：384-390.

[19] HENDRICKSON G R，SMITH M H，SOUTH A B，et al. Design of multi-responsive hydrogel particles and assemblies[J]. Advanced Functional Materials，2010，20（11）：1697-1712.

[20] HESKINS M，GUILLET J E. Solution properties of poly(-isopropylacrylamide) [J]. Journal of Macromolecular Science Chemistry，2006，2（8）：1441-1455.

[21] KUBOTA K，F(xiàn)UJISHIGE S，ANDO I. Single-chain transition of poly(-isopropylacrylamide) in water[J]. Journal of Physical Chemistry，1990，94（12）：5154-5158.

[22] WANG Y，CHEN S，QIU L，et al. Graphene-directed supramolecular assembly of multifunctional polymer hydrogel membranes[J]. Advanced Functional Materials，2015，25（1）：126-133.

[23] BAJPAI A K，SHUKLA S K，BHANU S，et al. Responsive polymers in controlled drug delivery[J]. Progress in Polymer Science，2008，33（11）：1088-1118.

[24] OSADA Y，GONG J P. Soft and wet materials：polymer gels[J]. Advanced Materials，1998，10（11）：827-837.

[25] LIU Y L，XING L J，ZHANG Q S，et al. Thermo- and salt-responsive poly(NIPAm-AAc-Brij-58) microgels： adjustable size，stability under salt stimulus，and rapid protein adsorption/desorption[J]. Colloid and Polymer Science，2016，294（3）：617-628.

[26] GECKIL H，XU F，ZHANG X，et al. Engineering hydrogels as extracellular matrix mimics[J]. Nanomedicine，2010，5（3）：469-484.

[27] YAMATO M，OKANO T. Cell sheet engineering[J]. Materials Today，2006，46（11）：795-800.

[28] KUBINOVA S，SYKOVA E. Biomaterials combined with cell therapy for treatment of spinal cord injury[J]. Regenerative Medicine，2012，7（2）：207-224.

[29] ZHAO R，LI X，SUN B，et al. Nitrofurazone-loaded electrospun PLLA/sericin-based dual-layer fiber mats for wound dressing applications[J]. RSC Advances，2015，5（22）：16940-16949.

[30] MATTHEWS J A，WNEK G E，SIMPSON D G，et al. Electrospinning of collagen nanofibers[J]. Biomacromolecules，2002，3（2）：232-238.

[31] LI M，MONDRINOS M J，GANDHI M R，et al. Electrospun protein fibers as matrices for tissue engineering[J]. Biomaterials，2005，26（30）：5999-6008.

[32] ROCKWOOD D N，CHASE D B，Jr R E A，et al. Characterization of electrospun poly(-isopropylacrylamide) fibers[J]. Polymer，2008，49（18）：4025-4032.

[33] YU Z，GU H，LYU H，et al. Fabrication of PVCL--PMMA nanofibers with tuneable volume phase transition temperatures and maintainable shape for anticancer drug release[J]. RSC Advances，2015，5（80）：64944-64950.

[34] GONZALEZ E，F(xiàn)REY M W. Synthesis，characterization and electrospinning of poly(vinyl caprolactam--hydroxymethyl acrylamide) to create stimuli-responsive nanofibers[J]. Polymer，2017，108：154-162.

[35] WHITTAKER J L，SUBIANTO S，DUTTA N K，et al. Induced insolubility of electrospun poly(-vinylcaprolactam) fibres through hydrogen bonding with tannic acid[J]. Polymer，2016，87：194-201.

[36] ZHANG K，QIAN Y，WANG H，et al. Electrospun silk fibroin-hydroxybutyl chitosan nanofibrous scaffolds to biomimic extracellular matrix[J]. Journal of Biomaterials Science，Polymer Edition，2011，22（8）：1069-1082.

[37] AYTAC Z，SEN H S，DURGUN E，et al. Sulfisoxazole/cyclodextrin inclusion complex incorporated in electrospun hydroxypropyl cellulose nanofibers as drug delivery system.[J]. Colloids & Surfaces B：Biointerfaces，2015，128：331-338.

[38] WOHLRAB S，MULLER S，SCHMIDT A，et al. Cell adhesion and proliferation on RGD-modified recombinant spider silk proteins[J]. Biomaterials，2012，33（28）：6650-6659.

[39] LIU Y，LUO R，SHEN F，et al. Construction of mussel-inspired coatingthe direct reaction of catechol and polyethyleneimine for efficient heparin immobilization[J]. Applied Surface Science，2015，328：163-169.

[40] HUANG Z M，ZHANG Y Z，KOTAKI M，et al. A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites[J]. Composites Science & Technology，2003，63（15）：2223-2253.

[41] FUJIHARA K，KOTAKI M，RAMAKRISHNA S. Guided bone regeneration membrane made of polycaprolactone/calcium carbonate composite nanofibers[J]. Biomaterials，2005，26（19）：4139-4147.

[42] OH H H，KO Y G，UYAMA H，et al. Fabrication and characterization of thermo-responsive polystyrene nanofibrous mats for cultured cell recovery[J]. Biomed Research International，2014，3：480694.

[43] CHEN L N，CHIU Y C，HUNG J J，et al. Multifunctional electrospun nanofibers prepared from poly[(-isopropylacrylamide)--(- hydroxymethylacrylamide)] and their blends with 1,2- diaminoanthraquinone for NO gas detection[J]. Macromolecular Chemistry & Physics，2014，215（3）：286-294.

[44] OKUZAKI H，KOBAYASHI K，HU Y. Thermo-responsive nanofiber mats[J]. Macromolecules，2009，42（16）：5916-5918.

[45] GU S Y，WANG Z M，LI J B，et al. Switchable wettability of thermo-responsive biocompatible nanofibrous films created by electrospinning[J]. Macromolecular Materials & Engineering，2010，295：32-36.

[46] LIN X L，TANG D Y，CUI W W，et al. Controllable drug release of electrospun thermo-responsive poly(-isopropylacrylamide)/poly(2- acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid) nanofibers[J]. Journal of Biomedical Materials Research Part A，2012，100A（7）：1839-1845.

[47] WANG J，SUTTI A，WANG X，et al. Fast responsive and morphologically robust thermo-responsive hydrogel nanofibres from poly(-isopropylacrylamide) and POSS crosslinker[J]. Soft Matter，2011，7（9）：4364-4369.

[48] SHI Q，HOU J，XU X，et al. Capture and release erythrocyte from the blood with thermo-responsive and core-sheath PCL/PNIPAAm nanofibers[J]. Advanced Materials Interfaces，2015，3（5）：1-10.

[49] CHEN M，DONG M，HAVELUND R，et al. Thermo-responsive core-sheath electrospun nanofibers from poly(-isopropylacrylamide)/ polycaprolactone blends[J]. Chemistry of Materials，2010，22（14）：4214- 4221.

[50] ZHANG Q S，DONG P P，CHEN L，et al. Genipin- crosslinked thermosensitive silk sericin/poly(-isopropylacrylamide) hydrogels for cell proliferation and rapid detachment[J]. Journal of Biomedical Materials Research：Part A，2013，102 A（1）：76-83.

[51] XUE R，LIU Y L，ZHANG Q S，et al. Shape change and interaction mechanism of Escherichia coli treated by sericin and sericin-based hydrogel for wound healing[J]. Applied and Environmental Microbiology，2016，82（15）： 4663-4672.

[52] ZHANG Q S，WANG X Z，MU Q F，et al. Genipin-cross-linked silk sericin/poly(-isopropylacrylamide) IPN hydrogels：color reaction between silk sericin and genipin，pore shape and thermo- responsibility[J]. Materials Chemistry & Physics，2015，166：133-143.

[53] JO E，LEE S，KIM K T，et al. Core-sheath nanofibers containing colloidal arrays in the core for programmable multi-agent delivery[J]. Advanced Materials，2009，21（9）：968-972.

[54] JALANI G，CHAN W J，LEE J S，et al. Fabrication and characterization of anisotropic nanofiber scaffolds for advanced drug delivery systems[J]. International Journal of Nanomedicine，2014，9（s1）：33-49.

[55] NAGARAJAN S，KRISHNAMOORTHY L，SIVA P Y，et al. Stimuli responsive hydrogel derived from renewable resource：synthesis，self-assembly in water and application in drug delivery[J]. Journal of Materials Chemistry B，2015，3（27）：5560-5568.

[56] 朱同賀，陳思浩，樓建中，等. 基于靜電紡絲技術(shù)的PLGA載藥納米纖維膜的制備工藝[J]. 化工進展，2015，34（3）：790-796.

ZHU Tonghe，CHEN Sihao，LOU Jianzhong，et al. Preparation of drug-loaded polylactic acid-based fibers membranes based on electrospinning technology[J]. Chemical Industry and Engineering Progress，2015，34（3）：790-796.

[57] ZHANG H，NIU Q，WANG N，et al. Thermo-sensitive drug controlled release PLA core/PNIPAM shell fibers fabricated using a combination of electrospinning and UV photo-polymerization[J]. European Polymer Journal，2015，71：440-450.

[58] HU J，LI H Y，WILLIAMS G R，et al. Electrospun poly(-isopropylacrylamide)/ethyl cellulose nanofibers as thermo- responsive drug delivery systems[J]. Journal of Pharmaceutical Sciences，2016，105（3）：1104-1112.

[59] HUANG C H，KUO T Y，LEE C F，et al. Preparation of a thermo- and pH-sensitive nanofibrous scaffold with embedded chitosan-based nanoparticles and its evaluation as a drug carrier[J]. Cellulose，2014，21（4）：2497-2509.

[60] KIM Y J. Temperature-responsive electrospun nanofibers for 'on-off' switchable release of dextran[J]. Science and Technology of Advanced Materials，2012，13（6）：64203-64209.

[61] THOMPSON C J，CHASE G G，YARIN A L，et al. Effects of parameters on nanofiber diameter determined from electrospinning model[J]. Polymer，2007，48（23）：6913-6922.

[62] AGARWAL S，WENDORFF J H，GREINER A. Use of electrospinning technique for biomedical applications[J]. Polymer，2008，49（26）：5603-5621.

[63] LI M，GUO Y，WEI Y，et al. Electrospinning polyaniline-contained gelatin nanofibers for tissue engineering applications[J]. Biomaterials，2006，27（13）：2705-2715.

[64] LI W J，LAURENCIN C T，CATERSON E J，et al. Electrospun nanofibrous structure：a novel scaffold for tissue engineering[J]. Journal of Biomedical Materials Research，2002，60（4）：613- 621.

[65] PHAM Q P，SHARMA U，MIKOS A G. Electrospinning of polymeric nanofibers for tissue engineering applications：a review[J]. Tissue Engineering，2006，12（5）：1197-1211.

[66] SRIDHAR R，LAKSHMINARAYANAN R，MADHAIYAN K，et al. Electrosprayed nanoparticles and electrospun nanofibers based on natural materials： applications in tissue regeneration，drug delivery and pharmaceuticals[J]. Chemical Society Reviews，2015，44（3）：790-814.

[67] KIM Y J，EBARA M，AOYAGI T. A smart nanofiber web that captures and releases cells[J]. Angewandte Chemie（International Edition），2012，51（42）：10537-10541.

[68] JIANG S，LIU F，LERCH A，et al. Unusual and superfast temperature-triggered actuators[J]. Advanced Materials，2015，27（33）：4865-4870.

[69] LIU L，JIANG S，SUN Y，et al. Giving direction to motion and surface with ultra-fast speed using oriented hydrogel fibers[J]. Advanced Functional Materials，2015，26（7）：1021-1027.

[70] LIU L，GHAEMI A，GEKLE S，et al. One-component dual actuation：poly(NIPAM) can actuate to stable 3D forms with reversible size change[J]. Advanced Materials，2016，28（44）：9792-9796.

Electrospun thermo-responsive nanofibers for biomedical applications

MU Qifeng1，GAO Lu2，CHU Zhiyong2，SHEN Hongdou2，DENG Lingli2，ZHANG Qingsong1，CHEN Li1

（1State Key Laboratory of Separation Membranes and Membrane Processes，School of Materials Science and Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China；2School of Textile，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China）

The stimuli-responsive nanofibers have recently attracted much attention due to their potential biomedical applications，such as for drug controlled release and biological scaffolds. In this paper，the preparation methods and biomedical applications of electrospun thermo-responsive nanofibers were studied; thermo-responsive polymers commonly used in the field of electrospinning were classified in detail; the representative poly(-isopropylacrylamide) and poly(-vinylcaprolactam) were selected; the chemical modification and physical blending of thermo-responsive nanofibers based on electrospinning were reviewed，and then the above two methods were compared. The applications of thermo-responsive nanofibers in drug controlled release，wound dressing，biological trigger and cell scaffold，were discussed. The problems of the thermo-responsive nanofibers in development process were presented，and the solutions to further improve its performances were proposed; and its applications in intelligent catalysis，temperature-controlled filter were prospected.

electrospinning；thermo-responsive；drug controlled release；tissue scaffold

TQ342.8

A

1000–6613（2017）12–4475–11

10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0431

2017-03-16；

2017-04-05。

穆齊鋒（1990—），男，碩士研究生，研究方向為智能材料。

張青松，副教授，碩士生導(dǎo)師。E-mail：zqs8011@163.com。