由于皮膚復雜的創(chuàng)傷修復過程和微環(huán)境，創(chuàng)傷修復與再生是組織工程的研究重點，亦是全球生命健康領域的難題。因此，開發(fā)人造皮膚新材料創(chuàng)建細胞增殖的微環(huán)境以加快傷口愈合是組織工程領域的前沿課題之一。“軟濕”水凝膠和納米纖維支架材料因其結構或功能與天然皮膚類似而被廣泛應用。然而目前將凝膠與納米纖維有效結合，構建核-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)大學化工學院、材料化學工程國家重點實驗室陳蘇教授與安徽工程大學劉吉東博士，創(chuàng)新性地采用同軸靜電紡絲技術構建了核-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構筑了核-殼型羧甲基纖維素鈉-鐵離子絡合物/聚乙烯醇@PCL-姜黃素（CMC-Fe/PVA@PCL-Cur）凝膠-納米纖維，由于微流控技術的精確可控及高效傳質(zhì)特性，該方法實現(xiàn)了核殼凝膠納米纖維微觀結構的精確調(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)異的力學性能和應變敏感性（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建核-殼凝膠納米纖維人造皮膚的新方法，可以精確實現(xiàn)成分控制與微結構調(diào)控，為高性能人造皮膚的構建開辟了新途徑。
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)大學博士研究生董岳為第一作者。南京工業(yè)大學陳蘇教授、安徽工程大學劉吉東博士為通訊作者。該課題得到了國家自然科學基金、江蘇省高校優(yōu)勢學科建設工程、安徽省高校自然科學研究重點項目、材料化學工程國家重點實驗室等基金的資助和支持。
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