在生物醫(yī)學研究領域，開發(fā)具備生物降解性、生物相容性以及能夠模擬特定組織機械特性的支架材料，對于有效促進組織修復至關重要。然而，損傷組織的微環(huán)境通常受到破壞，導致自然愈合過程受到顯著影響。此外，如何實現(xiàn)高效的新組織再生仍是亟待解決的重大挑戰(zhàn)。在此背景下，確保所使用材料的安全降解成為另一個必須克服的難題。靜電紡絲納米纖維平臺（ENPs）作為一種先進的支架材料，主要由微納米纖維構成，形成復雜的三維多孔結(jié)構。這一獨特的結(jié)構設計使得能夠精確調(diào)控支架的表面特性、內(nèi)部微觀結(jié)構以及物理化學性質(zhì)，從而顯著增強支架在組織修復和再生中的支持作用。更重要的是，ENPs能夠有效模擬天然細胞外基質(zhì)，提供有利于細胞黏附、增殖和分化的微環(huán)境，這進一步突顯了其在生物醫(yī)學應用中的巨大潛力。因此，ENPs不僅在結(jié)構上具備多樣性和可調(diào)性，而且在功能上能為組織修復提供全面支持，展現(xiàn)出廣泛的應用前景。
靜電紡絲技術作為一種重要的制造策略，能夠通過構建微/納米纖維平臺模擬細胞外基質(zhì)（ECM）結(jié)構，為組織工程的修復與再生提供理想的支架材料。近年來，隨著設備設計與材料研發(fā)的不斷進步，靜電紡絲納米纖維平臺（ENPs）從單針靜電紡絲技術發(fā)展至多針及三維靜電紡絲系統(tǒng)，實現(xiàn)了結(jié)構復雜化與功能多樣化的突破。ENPs廣泛應用于藥物/細胞/生長因子釋放、抗菌抗炎、止血、傷口愈合及組織修復等領域，尤其在骨骼、軟骨、肌腱、心肌及神經(jīng)組織修復中表現(xiàn)出優(yōu)異性能。這得益于生物活性聚合物的創(chuàng)新設計、多樣化的結(jié)構構建及針對不同組織需求的精準調(diào)控。然而，ENPs在材料選擇、生物降解機制優(yōu)化、生物活化策略設計及制造技術標準化等方面仍面臨重大挑戰(zhàn)，尤其在實際應用中的可控性、力學性能及長期生物相容性亟待進一步提升。未來研究應注重從材料設計到制造工藝的全流程優(yōu)化，推動智能化、可控化、多功能化的支架開發(fā)，并強化臨床轉(zhuǎn)化研究，以推動ENPs在組織修復與再生中的廣泛應用，為再生醫(yī)學提供堅實的理論基礎和技術支持。
圖1. 基于靜電紡絲技術的生物醫(yī)學支架在組織工程中的應用
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202406950
作者簡介：
程鳳，哈爾濱工業(yè)大學化工與化學學院副教授，碩士生導師。2018年至2019年在哈佛醫(yī)學院進行博士聯(lián)合培養(yǎng)。主要從事新型生物醫(yī)用功能材料的研發(fā)及應用研究，重點涉及3D打印在器官芯片、創(chuàng)傷敷料等領域的應用以及多功能化醫(yī)用敷料的設計、制備與應用研究。相關成果發(fā)表在Nano Letters、Biofabrication、Carbohydrate Polymers、Biomaterials Advances等國際期刊。主持國家自然科學基金（青年基金）、黑龍江省優(yōu)秀青年基金、中國博士后面上基金以及黑龍江省博士后科學基金等項目。發(fā)表SCI論文30余篇，以第一/通訊作者發(fā)表SCI論文20余篇，授權中國發(fā)明專利6項。
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栗洪彬，男，齊齊哈爾大學輕工與紡織學院教授，碩士研究生導師，新加坡國立大學博士后，哈佛大學訪問學者，黑龍江省高層次人才。主要從事纖維基功能復合材料、靜電紡絲基生物醫(yī)用材料以及纖維素基3D打印創(chuàng)傷敷料和器官芯片的研究。近年來，在Advanced Fiber Materials、Advanced Functional Materials、Cell Reports Physical Science、Aggregate、Nano Letters、Biofabrication、Carbohydrate Polymers、International Journal of Biological Macromolecules等國內(nèi)外重要期刊發(fā)表SCI學術論文30余篇，授權中國發(fā)明專利4項，主編教材一部，出版英文書章2篇，F(xiàn)任黑龍江省工業(yè)大麻及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢驗科主任、紡織工程系主任。
陳瑞深（Tan Swee Ching），新加坡國立大學助理教授，本科畢業(yè)于新加坡國立大學物理學院，博士畢業(yè)于于劍橋大學電子工程學院，之后前往美國麻省理工學院進行博士后研究，后任職于新加坡國立大學材料科學與工程學院。主要從事大氣水收集，海水淡化，以及基于蛋白質(zhì)的太陽能電池等方面的研究。近年來，以第一作者和通訊作者在Joule, Energy Environ. Sci., Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., Sci. Adv., Nat. Commun., Chem, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Sci., ACS Nano, Nano Energy等學術期刊上發(fā)表論文近50篇，并獲得多項發(fā)明專利。其研究成果曾被 Forbes, Reuters, MIT Technology Review, Business Insider, Eco-Business, South China Morning Post, Daily Mail, Science Daily,Hong Kong TVB, Yahoo News,Phys.org等報道。2019年創(chuàng)辦公司Ultra Dry Pte. Ltd.
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