一、研究背景

皮肤是人体最大的器官，成人皮肤面积约2平方米，具有多种关键功能。它保护身体免受外部威胁，并作为免疫防御的第一道防线，防止病原体入侵。皮肤还可以防止水分和营养物质的过度流失，感知环境变化，调节体温，强调了保持皮肤完整性的重要性。身体损伤、外科手术或暴露在极端温度和化学物质下造成的皮肤伤口会显著影响人体健康。皮肤伤口每年造成约580万人死亡，占全球死亡率的十分之一。在糖尿病或感染等情况下，伤口会变成慢性的。在发达国家和世界范围内，慢性伤口影响1-2%的人口。在英国，他们的点患病率是1.47 / 1000。到2022年，仅中国就有大约3000万人患有慢性创伤。慢性伤口分为压疮、血管溃疡和糖尿病溃疡。根据2019年的一项横断面研究，全球压力性溃疡（由持续压力引起的慢性溃疡）的患病率从3.4%到32.4%不等。据认为，下肢静脉性溃疡的患病率在1.5‰~ 3‰之间。此外，20 - 25%的糖尿病患者会出现足部溃疡。鉴于这种普遍情况，促进皮肤伤口的再生愈合至关重要。虽然清创和皮肤移植是处理严重伤口的金标准，但可用皮肤来源的稀缺性和潜在的供体部位损伤限制了它们的广泛应用。

创面护理的主要目的是通过保护创面免受机械力和微生物浸润的影响，同时建立促进细胞增殖和迁移的微环境，从而促进无疤痕愈合。伤口敷料适用于此目的。传统的纱布等敷料具有非闭塞性和惰性b，在控制药物释放和短期抗菌效果b方面存在局限性。纳米纤维膜是一种生物活性敷料，由于其结构类似于细胞外基质（ECM），因此特别适合用于伤口敷料。各种方法，如拉伸加工，模板辅助合成，自组装和静电纺丝，已被用于制造纳米纤维。其中，与其他技术相比，静电纺丝具有成本低、效率高、产率高等特点。液体中的静电吸引是由威廉·吉尔伯特在17世纪观察到的。约翰·弗朗西斯·库利在20世纪初申请了第一个静电纺丝专利。1969年，杰弗里·英格拉姆·泰勒（Geoffrey Ingram Taylor）提出了静电纺丝的数学公式，这项技术在20世纪80年代得到了进一步的发展。到1977年，电纺纳米纤维成功用于伤口敷料。然而，单轴静电纺丝有其局限性，包括控制药物持续释放的困难和制造复杂结构的挑战，这阻碍了其应用。同轴静电纺丝（CES）就是为了克服这些问题而发展起来的。CES具有生产工艺简单、载药能力强等优点，是伤口愈合的有效选择。最近，一些CES膜被应用于伤口愈合。

本文全面综述了同轴电纺纳米纤维（CEF）敷料，重点介绍了CEF敷料的形态及其在伤口愈合中的独特作用。首先，我们简要总结了影响创面愈合的生理阶段和因素。然后，讨论了ce的基本原理及其作为伤口敷料的独特优势。我们特别总结了CEF敷料的特殊结构和在伤口愈合过程中持续释放药物的给药系统。此外，我们还讨论了目前CEF敷料面临的挑战和进展，以及未来的研究方向。

二、摘要

皮肤是人体的主要免疫屏障，保护身体免受病原体的侵袭。皮肤损伤给患者带来了巨大的生理负担，因此有效的伤口管理至关重要。敷料是伤口护理中常用的敷料，而静电纺纳米纤维敷料因其易于制作、成本效益高、结构与细胞外基质相似而成为研究热点。同轴静电纺丝在药物传递、纤维结构转化和增强与宿主的相互作用方面具有相当大的优势。这些特性使同轴静电纺丝材料成为医学治疗中精密和个性化伤口敷料的有希望的候选者。本文就创伤愈合及其影响因素作一综述。本文还概述了同轴静电纺丝的生产原理及其在伤口敷料中的应用。根据影响伤口愈合的因素，同轴静电纺纳米纤维敷料有不同的应用方式。此外，我们还讨论了当前同轴静电纺丝修整技术的局限性和未来的发展方向。

三、结论

伤口愈合是一个多方面的过程，具有重要的全球意义，伤口敷料的利用起着关键作用。伤口愈合受到高炎症水平和微生物感染的影响，这指导了敷料的设计。值得注意的是，CEF敷料因其模仿健康皮肤组织的ECM结构和促进药物递送的能力而脱颖而出。不同的聚合物和结构形式的CEFs的设计，以适应不同的伤口微环境。

虽然各种形式的CEF敷料显示出巨大的应用潜力，但它们也存在一些不足。例如，中空纤维提供了很大的表面积，但不能维持有效的药物释放。多层同轴纤维具有利于多阶段药物释放的特性。然而，它们需要更严格的溶剂条件，这就限制了CEF聚合物的选择。此外，静电纺丝溶剂通常有毒且对环境不友好。开发更环保的溶剂（绿色静电纺丝溶剂）可能会推动CEF生产朝着环境可持续的方向发展。

与透皮贴片和水凝胶相比，ECF敷料的附着力较差。使用与组织形成物理和化学键的聚合物生产CEFs，并对CEFs进行后处理，例如与自粘材料（包括多巴胺）接枝，可增加CEFs敷料的粘附性。此外，在CEF表面涂上高粘结力的水凝胶或将CEF敷料与微针结合，可以解决这一问题，微针是CEF敷料固定伤口区域的微创锚点。

对于高活动性部位的伤口，如肘部，除了高粘连性外，高弹性、柔韧性和良好的机械性能也同样重要。具有高弹性和柔韧性的3D打印水凝胶，结合具有良好机械性能的短CEFs，可能是有效的。CEFs复合敷料和具有仿生形貌的3D打印支架可以提高具有或不具有深部组织缺损的大全层伤口的可用性。

从工业角度来看，产量不足、制备时间长等挑战阻碍了CEF敷料的大规模商业化。虽然研究人员已经开发了无针、多针、脉冲气助静电纺丝等先进的静电纺丝技术来提高静电纺丝的纤维得率，但要将这些技术应用于CEF生产，还需要进行重大的改进，以生产出性能稳定的纺丝，并增加工业产量。

伤口愈合是一个动态的过程，有不同的阶段，需要特定的生物线索。智能敷料有望通过检测代谢物释放或特定生物标志物（如pH值）来智能评估伤口状况，并相应地调节量身定制的药物或生物活性剂的释放。集成非侵入式传感器的静电纺敷料被用作智能可穿戴系统的仿生智能皮肤。将传感器集成到伤口敷料中可以方便地收集和分析来自伤口微环境的代谢数据，进一步实现对封装药物释放的精确控制。然而，电纺纳米纤维的敏感性降低了后处理，并且缺乏根据伤口环境调节药物释放水平的具体方案。未来的研究需要通过改变纳米纤维的表面化学性质来改善其在生物传感器中的性能，并且聚合物在低温下的液化-凝固转变有望用于生产用于控制药物释放的CEFs。

图1.伤口愈合的四个阶段及影响因素示意图。(A) 伤口愈合四个连续和重叠阶段的示意图：止血、炎症、增殖和重塑。(B) 抑制伤口愈合的因素。

图2.单轴电纺丝和同轴电纺丝 (CES) 原理图。(A) 单轴电纺工艺。(B) CES 制造工艺。