静电纺丝制备胶原基复合纳米医用纤维的研究进展

来源期刊：材料导报2019年第19期

论文作者：黄艳萍 但年华 但卫华

文章页码：3322 - 3327

关键词：胶原;静电纺丝;有机高分子;纳米纤维;

摘    要：胶原是细胞外基质的主要组成部分,具有三股螺旋结构,因其免疫原性低、可生物降解等得天独厚的特性而受到科研工作者的关注,被广泛用于生物医用材料领域。然而,胶原内部存在分子内、分子间氢键,离子键,范德华力以及极性基团与非极性基团间的疏水键,使得胶原蛋白仅溶于有限的溶剂中,如稀醋酸、氟代醇（六氟异丙醇或三氟乙醇）、离子液体等,这给胶原的静电纺丝带来了困难。胶原静电纺丝常用的溶剂为氟代醇,但氟代醇的使用往往会在一定程度上破坏胶原的三股螺旋结构。此外,纯胶原静电纺纳米纤维由于缺乏分子间和分子内的交联,存在诸如机械强度不高、易降解等问题,性能往往不够理想。为了改善胶原纳米纤维的性能,学者们在胶原和有机高分子复合静电纺丝方面开展了大量研究。通过与有机高分子进行复合,胶原纳米纤维的强度得到提升,同时获得了有机高分子的其他特性（弹性、抗菌、耐降解等）,拓宽了其在生物医用领域的应用。天然高分子源于动植物,生物相容性好,其天然的生物结构是合成高分子所不具备的。但天然高分子多为聚电解质,电纺天然高分子比合成高分子困难。将胶原与天然高分子结合制成复合纳米医用纤维,不仅保留了天然高分子的生物相容性,同时还改善了胶原电纺膜的力学性能或使其获得其他功能。目前,研究较多的是胶原与丝素蛋白、壳聚糖、弹性蛋白、透明质酸的共混纺丝。合成高分子具有良好的物理性能、一定的生物相容性、良好的加工性、优异的生产重复性等特点,将其与胶原进行共混纺丝,可提高胶原的可纺性和纤维膜的力学性能,所得复合膜在需要长时间植入的组织工程支架和药物缓释领域均有良好的表现。常用的与胶原共混的合成高分子有聚己内酯、聚环氧乙烷、聚氨酯、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚（L-乳酸-共-ε-己内酯）、聚乙烯醇。本文综述了近年来国内外静电纺丝制备胶原复合纳米医用纤维的研究现状,重点介绍了胶原/天然高分子复合纳米纤维和胶原/合成高分子复合纳米纤维的研究进展,并展望了胶原复合纳米纤维的发展前景。