1.ACS Appl. Mater. Interfaces:水凝胶辅助静电纺丝制备三维复合纳米纤维宏观结构
➣本研究开发了一种新的水凝胶辅助静电纺丝工艺(GelES),可通过使用3D水凝胶结构作为接地收集器代替传统静电纺丝中的金属收集器来制备可定制化的复合3D纳米纤维宏观结构。
➣研究发现3D水凝胶收集器可以像金属收集器一样有效地将电场集中于自身,从而将电纺纳米纤维直接沉积在其外表面上。
➣GelES工艺提供的水凝胶(例如,生物相容性和热可逆的溶胶-凝胶转变)和3D纳米纤维宏观结构的协同优势在高渗透性的管状组织移植物和稳定的药物或细胞封装结构中得到了证实。
➣GelES有望拓宽静电纺丝的潜在应用,不仅在体内药物/细胞输送和组织再生方面,而且通过增加三维纳米纤维宏观结构的配置自由度,还可提供一个新型的体外药物测试平台。
DOI:10.1021/acsami.0c14438
2.Int. J. Biol. Macromol.:明胶基仿生三层导管的高分辨率组合3D打印,用于神经组织工程
➣上海大学张海光采用了包括电流体动力学(EHD)喷射印刷、浸涂和静电纺丝技术的组合方法来制备三层导管,以应用于神经组织工程。
➣复杂的结构细节首先是通过高分辨率EHD喷射印刷PCL纤维实现的,该纤维具有可调的方向性,作为最内层;然后浸涂明胶水凝胶以形成中间层,最后,用电纺PCL纳米纤维包裹,作为导管的外层。
➣研究了所制备导管的机械性能、孔隙率和生物相容性,并将其与对照进行了比较。这项研究的结果证实了组合方法在制备具有良好神经前体和血管细胞相容性的机械可调三层导管方面具有很大的潜力。
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2020.11.010
3. Sci. Rep.:静电纺丝制备新型葡萄糖响应型纳米纤维水凝胶贴片及其在可穿戴生物传感器中的应用
➣该研究制备了与反向离子电渗电极接触的透明聚乙烯醇/β环糊精聚合物NF水凝胶,以开发出一种间质液葡萄糖水平约为1mM的无创连续型监测生物传感器平台。
➣所设计的PVA/BTCA/β-CD/GOx/AuNPs NF水凝胶具有柔性、生物相容性、出色的吸收性(和良好的力学性能(干燥:12.1MPa,湿润:5.33MPa),酶活性高达76.3%。
➣由于该水凝胶的独特性能,例如对生物基质的高渗透性和快速的电子转移,该生物传感器在宽线性范围内显示出优异的传感性能、高灵敏度(47.2μA mM-1)、低检测限(0.01mM)和快速响应时间(<15s)。
➣PVA/BTCA/β-CD/GOx/AuNPs NF水凝胶贴片传感器可以测定人体血清中的葡萄糖浓度,在未来临床应用中具有广阔的前景。
DOI:10.1038/s41598-020-75906-9
4.J. Manuf. Process.:使用远场直写静电纺丝技术自由制备纤维增强水凝胶
➣本文旨在开发一种自由形式的制备工艺,以解决现有纤维增强水凝胶制备工艺的两个主要局限性,即无法制备(i)数十毫米高度范围内的高层结构,(ii)具有外部悬挑的结构。
➣自由形式的制备过程包括使用远场直写静电纺丝打印头,该打印头能够根据零件的横截面几何形状来印刷特定的电纺纤维层。然后将这些纤维层堆叠以产生三维纤维预制件。
➣最后,将纤维预制件浸入特定的水凝胶和交联溶液中,以实现感兴趣的纤维增强水凝胶部分。
➣该工艺已成功用于具有轮廓的薄型零件和模拟脉管系统的管状结构。与已发表的纯水凝胶结果相比,约1.6wt%纤维增强水凝胶的力学测试显示其拉伸性能有了一个数量级的提高。
DOI:10.1016/j.jmapro.2020.08.041
5.J. Polym. Res.:电纺pH响应型聚丙烯酸-丙烯酰胺水凝胶纳米纤维垫用于药物递送
➣在本研究中,以聚乙二醇为交联剂,通过对聚(丙烯酰胺-丙烯酸)混合溶液的静电纺丝制备了水凝胶纳米纤维垫。
➣研究发现该水凝胶纳米纤维的平均直径为275±94.5nm。此外,还评估了纳米纤维垫在2~8.5范围内不同pH值的磷酸盐缓冲溶液中的溶胀行为,发现在中性pH值下,纳米纤维垫的溶胀行为最高。
➣负载阿莫西林药物的纳米纤维垫具有抗菌活性和药物释放性能。在圆盘扩散试验中,接种革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性细菌大肠杆菌的载药垫形成清晰的抑制区。
➣在所有pH值(2至8.5)下都会释放药物,而在中性pH值下观察到最大释放。在测试的pH下,药物释放动力学遵循Fickian扩散(n<0.5)。
DOI:10.1007/s10965-020-02236-9
6.Carbohydr. Polym.:再生纤维素纳米纤维增强的壳聚糖水凝胶用于骨组织工程支架
➣在这项研究中,通过将再生纤维素(rCL)纳米纤维掺入壳聚糖(CS)水凝胶解决了这一局限性。电纺醋酸纤维素(CA)纳米纤维经过脱乙酰作用再生了rCL纳米纤维。
➣所制备的rCL/CS复合支架显示出独特的多孔形态,rCL纳米纤维嵌入CS基质中。抗压强度测试表明,与纯CS相比,rCL/CS支架具有更高的抗压强度。
➣rCL/CS支架显示出更高的生物矿化作用和增强的成骨前细胞(MC3T3-E1)活性、附着力和增殖能力。
➣新的制备思路和实验结果表明,rCL/CS复合水凝胶支架有望成为一种有希望的骨组织工程三维生物支架。
DOI:10.1016/j.carbpol.2020.117023