一、研究背景

皮膚是人體最大的器官，占全身重量的15%。它是抵御物理、化學(xué)、生物外源的第一道防線，起著重要的保護(hù)作用。皮膚主要由表皮、真皮層和下皮層組成，還有其他亞層。

皮膚創(chuàng)傷是由于皮膚層的破裂和損傷造成的。傷口有急性和慢性之分。在急性傷口中，皮膚可以自我愈合并經(jīng)歷正常的愈合階段。而在慢性傷口中，自愈能力不足，愈合階段被打斷。

傷口敷料作為應(yīng)用表面的保護(hù)屏障，應(yīng)具有生物相容性，可生物降解，防止微生物感染，類似于正常組織的細(xì)胞外基質(zhì)（ECM），并為加速愈合提供最佳環(huán)境。理想的創(chuàng)面敷料應(yīng)具有彈性機(jī)械結(jié)構(gòu)，但又足夠堅(jiān)固，易于操作，穿著舒適。太軟的調(diào)料很難處理。另一方面，高強(qiáng)度的傷口敷料經(jīng)常粘在傷口上，可能引起繼發(fā)性損傷。

目前的處理方法如棉花、紗布膜、泡沫、水凝膠、水膠體等，成本低，吸收能力強(qiáng)，對(duì)傷口隔離污染有一定作用。這些治療往往會(huì)導(dǎo)致創(chuàng)面粘連，延遲創(chuàng)面愈合，降低患者的依從性。因此，為了提高藥物的皮膚滲透性，達(dá)到更好的治療效果，研究人員設(shè)計(jì)了多種透皮用納米顆粒給藥劑，如納米片、脂質(zhì)體、水凝膠、晶片、納米球、樹(shù)狀大分子、納米膠體、納米纖維等。納米纖維類似于細(xì)胞外膜（ECM），具有比表面積大、孔隙率高、力學(xué)性能好、形態(tài)和尺寸可控等特點(diǎn)。

用于傷口愈合的靜電紡納米纖維的特性，包括親水性、柔韌性和強(qiáng)度、生物相容性以及特定的細(xì)胞相互作用，在很大程度上取決于所使用聚合物的化學(xué)成分。許多不同的聚合物與各種生物活性成分一起使用，可以作為電紡納米纖維用于傷口愈合目的。聚合物根據(jù)其來(lái)源可分為天然聚合物和合成聚合物。

M. Wang等人成功制備了不同比例的殼聚糖和PVA負(fù)載抗生素的納米纖維膜，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)头肿恿繗ぞ厶桥cPVA的比例為50/50時(shí)，可以獲得光滑均勻的纖維，用于潛在的傷口愈合應(yīng)用。H. Ezhilarasu等人開(kāi)發(fā)了含有姜黃素PCL/AV/CUR和鹽酸四環(huán)素PCL/AV/TCH的PCL/蘆薈（AV）納米纖維。所得到的纖維是無(wú)毒的，并且具有良好的機(jī)械性能，其范圍類似于人類皮膚的特性，這使得它們具有潛在的傷口愈合應(yīng)用。F. Mwiiri， J. Brandner和R. Daniels將樺樹(shù)皮干提取物（TE）裝載在低分子量PVA纖維墊上，其傷口愈合效果比TE油凝膠更顯著，且具有高藥物滲透和緩釋方式。Zaeri S、Karami F和Assadi M制備了含有4% wt/vol心得安的PVA溶液，結(jié)果顯示纖維細(xì)，孔隙率和親水性好，無(wú)毒作用。PU/ pva凝膠納米纖維摻入氧化鈰（CeO2）納米顆粒和肉桂精油（CEO），具有良好的孔隙度、適宜的液體攝取能力和緩慢的降解速率，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性和革蘭氏陰性菌均有抗菌作用。

在這種情況下，利用靜電紡絲設(shè)備生產(chǎn)的納米纖維支架可能為傷口愈合提供一種極好的敷料。

二、摘要

傷口愈合是一個(gè)復(fù)雜的生物過(guò)程，主要分為四個(gè)階段：止血、炎癥、增殖和重塑。目前的治療方法（如棉花和紗布）可能會(huì)延遲傷口愈合過(guò)程，因此需要更多創(chuàng)新的治療方法。納米纖維是一種類似于皮膚細(xì)胞外基質(zhì)的納米顆粒，具有比表面積大、孔隙率高、機(jī)械性能好、形態(tài)和尺寸可控等特點(diǎn)。納米纖維是通過(guò)靜電紡絲設(shè)備產(chǎn)生的，電紡絲法利用的是高強(qiáng)度的電。電紡絲裝置由高壓電源、裝有聚合物溶液的注射器、針頭和收集納米纖維的收集器組成。納米纖維可使用多種聚合物，這些聚合物可以是天然的，也可以是合成的。因此，電紡納米纖維是傷口愈合應(yīng)用的潛在支架。本綜述討論了通過(guò)改良電紡技術(shù)制備的用于傷口愈合的先進(jìn)電紡納米纖維形態(tài)。

三、結(jié)論

理想的傷口敷料應(yīng)具有彈性機(jī)械結(jié)構(gòu)，但足夠堅(jiān)固，便于操作和舒適的穿著。納米纖維的特點(diǎn)是其良好的機(jī)械強(qiáng)度和惰性細(xì)胞特性，允許無(wú)痛去除，最小的疤痕。它們也類似于皮膚的ECM，提供了一個(gè)大的表面積，因此它們可以吸收傷口中多余的滲出物。納米纖維的制備已經(jīng)發(fā)展了許多技術(shù)。許多參數(shù)會(huì)影響靜電紡絲過(guò)程，這些參數(shù)分為工藝參數(shù)（施加電壓、流速、針直徑到集電極距離）、溶液參數(shù)（濃度、分子量、粘度和電導(dǎo)率）和環(huán)境參數(shù)（濕度和溫度）。靜電紡絲是一種在強(qiáng)電場(chǎng)條件下利用靜電原理進(jìn)行的一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、用途廣泛的紡絲工藝。常規(guī)方法包括將藥物分散或溶解在聚合物溶液中以形成均質(zhì)溶液。然而，這種方法經(jīng)常顯示出爆裂釋放模式，并可能導(dǎo)致敏感生物活性劑的變性和活性降低。這就需要更先進(jìn)的靜電紡絲技術(shù)，如同軸靜電紡絲、乳液靜電紡絲和并排靜電紡絲。采用同軸靜電紡絲和乳化靜電紡絲制備核-殼納米纖維，外層殼層可以封裝并阻止內(nèi)芯層中活性成分的釋放。雙面靜電紡絲合成的Janus納米纖維包含兩種不同化學(xué)性質(zhì)的溶液。多層納米纖維既可以在第一層納米纖維被收集后直接用第二種聚合物溶液靜電紡絲制備，也可以通過(guò)吸附在納米纖維表面的帶相反電荷的分子的自組裝制備。在這種情況下，我們相信電紡納米纖維是很有前途的傷口愈合敷料應(yīng)用。

圖1.傷口愈合階段示意圖

圖2.a 電紡絲工藝和 b 珠狀纖維示意圖

圖3.a 同軸電紡絲、b 乳化電紡絲和 c 并排電紡絲示意圖