一、研究背景

静电纺丝是制备高分子纳米纤维膜的一种有效方法，在生物医学领域有着广泛的应用。它们的生物医学应用包括药物输送、血管移植、伤口敷料和组织工程在口腔生物材料中，电纺丝膜常用于一些外科手术中，以促进牙周组织的再生引导组织再生（GTR）和引导骨再生（GBR）是牙周损伤组织再生和修复的主要手术方法，也是目前有效的治疗方法。这些手术方法包括制造机械屏障膜来限制上皮和结缔组织的发育，以修复缺陷并实现牙周组织再生。5、6膜必须具有良好的抗拉伸和抗撕裂性，以便于手术过程中的处理。此外，它们还需要最佳的亲水性来促进细胞的粘附和聚集此外，这些膜必须具有高度的多孔性，以允许骨骼和软组织愈合所必需的营养物质、氧气和生物活性物质的流动因此，静电纺丝制备的纳米纤维膜具有孔径小、表面体积比高、制造成本低等优点，非常适合用于牙周屏障膜然而，尽管电纺丝薄膜在用于GTR或GBR时具有许多优点，但材料的选择对于构建模仿细胞外基质的化学、机械和结构特性的组织支架至关重要。

多种材料可用于制造静电纺纳米纤维。其中，天然聚合物和合成聚合物是生物医学领域最常用的。可降解的天然高分子材料，如明胶（凝胶），具有不产生炎症和免疫排斥的优点，以及高细胞相容性。然而，它们难以加工，强度不够，降解速度太快，无法匹配组织再生合成聚合物在机械性能和可纺性方面优于天然聚合物。在合成高分子材料中，聚乳酸（PLA）和聚己内酯（PCL）已被广泛研究用于制造生物医学应用的电纺丝纤维膜Batool等通过静电纺丝制备了一种负载pcl的布洛芬（IBU）功能屏障膜，以促进牙周伤口的愈合。Cui等人以聚乳酸为基体制备了不同材料负载的盐酸多西环素纳米纤维，可用于伤口敷料。PCL和PLA是脂肪族生物基聚合物，具有良好的生物相容性、低毒性和可生物降解性区别在于PLA的弹性模量相对较高，但伸长率较低。相反，PCL是一种延展性材料，具有高伸长率和低弹性模量PCL和PLA在机械上是互补的，因此一些研究小组对静电纺PCL/PLA纳米纤维支架的特性进行了研究。然而，一些研究表明，PLA和PCL的混相影响最终的纤维形态，在一定程度上限制了PCL/PLA纤维膜的使用此外，尽管合成聚合物在组织工程中广泛应用，但这些材料也有缺点。例如，PCL和PLA的降解速度慢，通常不符合组织再生速度的要求，它们的过度疏水特性限制了细胞的附着。因此，制备具有所需性能的纳米纤维膜仍然是一个挑战。

虽然在制备满足多种性能要求的复合纤维膜（CFMs）方面仍存在一些挑战，如在溶剂中同时溶解多种生物材料和获得稳定的混合溶液，但静电纺丝的发展提供了一种新的技术，可以减少这些因素的影响。并排静电纺丝是一种双流体静电纺丝，可以制造出具有双相复合结构的cfm。与其他类型的静电纺丝相比，cfm具有独特的优势。由两种不同类型的纤维制成的膜可以提供具有不同特性的互补材料，并且可以根据特定条件制造合适的纳米纤维此外，该工艺还可以解决两种材料相混性差的缺点纳米纤维的多针静电纺丝比传统的单针静电纺丝收率更高

在这项研究中，我们试图克服PCL和PLA的混相对纤维形态的影响，使用并排静电纺丝生产两种不同类型纤维组成的纤维膜。此外，根据以往的研究，使用适当比例的凝胶与PCL或PLA的混合溶液可以制造均匀且稳定的纳米纤维。同时，过多的静电纺丝射流会产生相互干扰的电场，可能导致纤维直径尺寸的不均匀。因此，我们将不同比例的凝胶掺入PCL或PLA纤维中，以提高纳米纤维膜的亲水性，并研究其各种性能，包括其形态、组成、润湿性、机械性能和生物活性。这些双纤维膜有望有效补充具有良好亲水性的PCL和PLA的力学性能，从而为GTR或GBR提供理想的候选材料，并为研究组织工程支架材料提供新的途径。

二、摘要

静电纺丝技术近年来在生物医学领域受到越来越多的关注，制备各种纤维素纳米纤维膜用于牙周组织再生具有独特的优势。然而，使用单一材料的特点往往使其难以满足对牙周屏障膜的要求，并且由于不同材料之间的混溶性的影响，复合纤维膜的生产经常影响最终纤维膜的质量。本研究通过静电纺丝设备制备了由聚乳酸（PLA）和聚己内酯（PCL）纤维组成的纳米纤维膜。在纤维膜中加入不同浓度的明胶以改善其亲水性。研究了不同薄膜的形态结构、组成、润湿性和力学性能。结果表明，加入适量明胶的PCL/PLA双纤维复合膜在获得较好的亲水性的同时，又具有足够的机械强度。采用CCK-8法评估L929成纤维细胞的活力，并通过扫描电镜和免疫荧光法证实细胞在支架上的粘附。结果表明，这些纤维膜对细胞没有毒性，明胶的加入提高了细胞对这些纤维膜的粘附性。根据我们的研究结果，考虑到支架的机械性能、亲水性和生物相容性，在膜中添加30%明胶可能是牙周组织再生最合适的含量。此外，利用静电纺丝技术制备的pcl -明胶/ pla -明胶双纤维膜具有潜在的组织工程应用前景。

三、结论

在本研究中，通过静电纺丝设备成功制备了含有不同浓度凝胶的聚乳酸-凝胶/聚乳酸-凝胶双纤维膜。使用单针静电纺丝技术制备复合纤维的关键是创造稳定的溶液和所选材料的相容性。然而，并排静电纺丝技术的优点是，不同的材料可以在各自的溶剂中溶解，形成各自的纤维，最终形成具有互补性能的CFM。我们还对不同凝胶含量的纤维膜的性能差异进行了全面的分析。当PCL-Gel/PLA-Gel双纤维膜的凝胶含量达到40%时，膜的刚度和伸长率均显著降低。此外，当膜的凝胶含量大于30%时，膜的亲水性得到有效提高，从而促进细胞粘附。尽管由于凝胶含量的影响，cfm的孔隙特性、润湿性和机械性能存在差异，但所有cfm都具有细胞相容性，对细胞无毒。屏障膜在牙周组织工程中的主要应用是将软组织与骨缺损区分离，从而创造足够的生长空间，促进骨再生。因此，膜的最佳力学性能是必不可少的，因为它不仅有利于外科手术，而且保持骨组织缺损的完整性；此外，足够的延展性有利于屏障膜在手术过程中被塑造成各种所需的形状考虑到材料的力学性能、亲水性和细胞相容性，含30%凝胶的PCL-Gel/PLA-Gel纤维膜可能是牙周组织再生最合适的方法。PCL-Gel/PLA-Gel cfm的成功制备为组织工程支架的开发提供了新的途径，通过改变基于聚合物固有特性的不同纤维的组合，减少聚合物混相的影响，使合成的材料具有优越的特性，以满足生物医学应用的各种要求。

图1.由聚乳酸-凝胶和 PCL-凝胶纤维组成的复合纤维膜的制作示意图。

图2.(a) 不同凝胶含量的复合纤维膜的扫描电子显微镜照片；（b）这些 CFM 的纤维直径分布。

图3.S1、S2、S3、S4的水接触角随时间的示意图。