一、研究背景

皮肤是人体最大的器官，占全身重量的15%。它是抵御物理、化学、生物外源的第一道防线，起着重要的保护作用。皮肤主要由表皮、真皮层和下皮层组成，还有其他亚层。

皮肤创伤是由于皮肤层的破裂和损伤造成的。伤口有急性和慢性之分。在急性伤口中，皮肤可以自我愈合并经历正常的愈合阶段。而在慢性伤口中，自愈能力不足，愈合阶段被打断。

伤口敷料作为应用表面的保护屏障，应具有生物相容性，可生物降解，防止微生物感染，类似于正常组织的细胞外基质（ECM），并为加速愈合提供最佳环境。理想的创面敷料应具有弹性机械结构，但又足够坚固，易于操作，穿着舒适。太软的调料很难处理。另一方面，高强度的伤口敷料经常粘在伤口上，可能引起继发性损伤。

目前的处理方法如棉花、纱布膜、泡沫、水凝胶、水胶体等，成本低，吸收能力强，对伤口隔离污染有一定作用。这些治疗往往会导致创面粘连，延迟创面愈合，降低患者的依从性。因此，为了提高药物的皮肤渗透性，达到更好的治疗效果，研究人员设计了多种透皮用纳米颗粒给药剂，如纳米片、脂质体、水凝胶、晶片、纳米球、树状大分子、纳米胶体、纳米纤维等。纳米纤维类似于细胞外膜（ECM），具有比表面积大、孔隙率高、力学性能好、形态和尺寸可控等特点。

用于伤口愈合的静电纺纳米纤维的特性，包括亲水性、柔韧性和强度、生物相容性以及特定的细胞相互作用，在很大程度上取决于所使用聚合物的化学成分。许多不同的聚合物与各种生物活性成分一起使用，可以作为电纺纳米纤维用于伤口愈合目的。聚合物根据其来源可分为天然聚合物和合成聚合物。

M. Wang等人成功制备了不同比例的壳聚糖和PVA负载抗生素的纳米纤维膜，他们发现当低分子量壳聚糖与PVA的比例为50/50时，可以获得光滑均匀的纤维，用于潜在的伤口愈合应用。H. Ezhilarasu等人开发了含有姜黄素PCL/AV/CUR和盐酸四环素PCL/AV/TCH的PCL/芦荟（AV）纳米纤维。所得到的纤维是无毒的，并且具有良好的机械性能，其范围类似于人类皮肤的特性，这使得它们具有潜在的伤口愈合应用。F. Mwiiri， J. Brandner和R. Daniels将桦树皮干提取物（TE）装载在低分子量PVA纤维垫上，其伤口愈合效果比TE油凝胶更显著，且具有高药物渗透和缓释方式。Zaeri S、Karami F和Assadi M制备了含有4% wt/vol心得安的PVA溶液，结果显示纤维细，孔隙率和亲水性好，无毒作用。PU/ pva凝胶纳米纤维掺入氧化铈（CeO2）纳米颗粒和肉桂精油（CEO），具有良好的孔隙度、适宜的液体摄取能力和缓慢的降解速率，对革兰氏阳性和革兰氏阴性菌均有抗菌作用。

在这种情况下，利用静电纺丝设备生产的纳米纤维支架可能为伤口愈合提供一种极好的敷料。

二、摘要

伤口愈合是一个复杂的生物过程，主要分为四个阶段：止血、炎症、增殖和重塑。目前的治疗方法（如棉花和纱布）可能会延迟伤口愈合过程，因此需要更多创新的治疗方法。纳米纤维是一种类似于皮肤细胞外基质的纳米颗粒，具有比表面积大、孔隙率高、机械性能好、形态和尺寸可控等特点。纳米纤维是通过静电纺丝设备产生的，电纺丝法利用的是高强度的电。电纺丝装置由高压电源、装有聚合物溶液的注射器、针头和收集纳米纤维的收集器组成。纳米纤维可使用多种聚合物，这些聚合物可以是天然的，也可以是合成的。因此，电纺纳米纤维是伤口愈合应用的潜在支架。本综述讨论了通过改良电纺技术制备的用于伤口愈合的先进电纺纳米纤维形态。

三、结论

理想的伤口敷料应具有弹性机械结构，但足够坚固，便于操作和舒适的穿着。纳米纤维的特点是其良好的机械强度和惰性细胞特性，允许无痛去除，最小的疤痕。它们也类似于皮肤的ECM，提供了一个大的表面积，因此它们可以吸收伤口中多余的渗出物。纳米纤维的制备已经发展了许多技术。许多参数会影响静电纺丝过程，这些参数分为工艺参数（施加电压、流速、针直径到集电极距离）、溶液参数（浓度、分子量、粘度和电导率）和环境参数（湿度和温度）。静电纺丝是一种在强电场条件下利用静电原理进行的一种简单、经济、用途广泛的纺丝工艺。常规方法包括将药物分散或溶解在聚合物溶液中以形成均质溶液。然而，这种方法经常显示出爆裂释放模式，并可能导致敏感生物活性剂的变性和活性降低。这就需要更先进的静电纺丝技术，如同轴静电纺丝、乳液静电纺丝和并排静电纺丝。采用同轴静电纺丝和乳化静电纺丝制备核-壳纳米纤维，外层壳层可以封装并阻止内芯层中活性成分的释放。双面静电纺丝合成的Janus纳米纤维包含两种不同化学性质的溶液。多层纳米纤维既可以在第一层纳米纤维被收集后直接用第二种聚合物溶液静电纺丝制备，也可以通过吸附在纳米纤维表面的带相反电荷的分子的自组装制备。在这种情况下，我们相信电纺纳米纤维是很有前途的伤口愈合敷料应用。

图1.伤口愈合阶段示意图

图2.a 电纺丝工艺和 b 珠状纤维示意图

图3.a 同轴电纺丝、b 乳化电纺丝和 c 并排电纺丝示意图