由于皮膚復(fù)雜的創(chuàng)傷修復(fù)過程和微環(huán)境，創(chuàng)傷修復(fù)與再生是組織工程的研究重點(diǎn)，亦是全球生命健康領(lǐng)域的難題。因此，開發(fā)人造皮膚新材料創(chuàng)建細(xì)胞增殖的微環(huán)境以加快傷口愈合是組織工程領(lǐng)域的前沿課題之一。“軟濕”水凝膠和納米纖維支架材料因其結(jié)構(gòu)或功能與天然皮膚類似而被廣泛應(yīng)用。然而目前將凝膠與納米纖維有效結(jié)合，構(gòu)建核-殼凝膠納米纖維人造皮膚仍然是挑戰(zhàn)。
針對上述挑戰(zhàn)，南京工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院、材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳蘇教授與安徽工程大學(xué)劉吉東博士，創(chuàng)新性地采用同軸靜電紡絲技術(shù)構(gòu)建了核-殼凝膠納米纖維人造皮膚材料，為加速傷口愈合提供了良好的微環(huán)境并加速組織再生（微流控同軸靜電紡絲設(shè)備由南京捷納思新材料有限公司提供）。該工作首先采用微流控同軸靜電紡絲技術(shù)構(gòu)筑了核-殼型羧甲基纖維素鈉-鐵離子絡(luò)合物/聚乙烯醇@PCL-姜黃素（CMC-Fe/PVA@PCL-Cur）凝膠-納米纖維，由于微流控技術(shù)的精確可控及高效傳質(zhì)特性，該方法實(shí)現(xiàn)了核殼凝膠納米纖維微觀結(jié)構(gòu)的精確調(diào)控。該核殼凝膠納米纖維人造皮膚材料兼具凝膠和納米纖維的優(yōu)勢，具有優(yōu)異的透氣性、高孔隙率、大比表面積以及濕潤微環(huán)境，同時其具有生物相容性、可生物降解性、藥物釋放能力和抗菌性能。此外，基于羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）和Fe3+的快速螯合作用，該人造皮膚表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能和應(yīng)變敏感性（皮膚的感覺功能）。這種核殼凝膠納米纖維人造皮膚為傷口愈合提供了理想的微環(huán)境，可以大大加快創(chuàng)面愈合和組織再生。該工作提出了一種微流控同軸靜電紡絲構(gòu)建核-殼凝膠納米纖維人造皮膚的新方法，可以精確實(shí)現(xiàn)成分控制與微結(jié)構(gòu)調(diào)控，為高性能人造皮膚的構(gòu)建開辟了新途徑。
該研究成果于近日發(fā)表在被國際重要刊物《Advanced Science》上（“Core-shell gel nanofiber scaffolds constructed by microfluidic spinning towards wound repair and tissue regeneration”）。南京工業(yè)大學(xué)博士研究生董岳為第一作者。南京工業(yè)大學(xué)陳蘇教授、安徽工程大學(xué)劉吉東博士為通訊作者。該課題得到了國家自然科學(xué)基金、江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程、安徽省高校自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目、材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等基金的資助和支持。
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