DOI: 10.1002/adhm.202000604

支架的导电性和排列方式是影响神经修复效果的两个主要因素。在此，本研究以不同的旋转速度（0、500、1000和2000rpm）进行静电纺丝制备了由聚（ε-己内酯）（PCL）和碳纳米管（CNTs）组成的具有不同取向度的导电复合纤维，同时充分论证了定向形貌和电刺激对神经再生的协同促进机制。在1000rpm的最佳转速下，电纺PCL纤维在宏观（平均偏向角=2.78°）或微观晶体尺度（取向度=0.73）下呈现出取向结构，接触角降低为99.2°±4.9°，在垂直和平行于纤维轴的方向上有足够的拉伸强度（1.13±0.15和5.06±0.98MPa）。为了进一步提高导电性（15.69-178.63 S m-1），将碳纳米管引入取向纤维中，这有利于神经细胞体外取向生长和损伤坐骨神经的体内再生。基于强大的细胞诱导行为、最佳的坐骨神经功能指数和增强的髓鞘/轴突再生能力，这种具有优化纤维排列方式的导电PCL/CNTs复合纤维可成为促进基于支架和细胞的神经修复策略的优先选择。

图1.不同电纺PCL纤维的形态、取向度和亲水性。A）电纺PCL-0、PCL-500、PCL-1000和PCL-2000纤维的SEM形态，B）由取向方向得出的平均偏向角，以及C）水接触角。所有统计数据均表示为平均值±SD（n=5）。

图2.不同电纺PCL纤维的力学性能和热性能。A）在两个方向上进行力学测试的示意图。B，D）应力-应变曲线，C，E）在平行和垂直于纤维取向方向上的应力和杨氏模量。F）电纺PCL-0、PCL-500、PCL-1000和PCL-2000纤维的DSC加热曲线和G）SAXS图谱。所有统计数据均表示为平均值±SD（n=3；**P<0.01）。

图3.电纺PCL/CNTs-1000复合纤维的综合性能。A）电纺PCL/CNTs-1000复合纤维的SEM图像，B）接触角，C）应力-应变曲线，以及D）电导率。E）接种在电纺PCL/CNTs-1000复合纤维上的PC-12细胞七天后的整体形态。所有统计数据均表示为平均值±SD（n=3；***P<0.001）。

图4.坐骨神经横断后的功能恢复。A）术后三个月自体移植、PCL/CNTs-1000+ES、PCL/CNTs-0+ES、PCL/CNTs-1000和PCL/CNTs-0组的足迹图像和B）SFI值。C）大鼠电生理分析中电极放置的示意图。D）术后三个月诱发CMAP。E，F）术后三个月自体移植、PCL/CNTs-1000+ES、PCL/CNTs-0+ES、PCL/CNTs-1000和PCL/CNTs-0组中CMAP的波幅和潜伏期。所有统计数据均以平均值±SD表示（n=3；*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001）。

图5.坐骨神经损伤修复三个月后的组织学变化。A）移植三个月后，自体移植、PCL/CNTs-1000+ES、PCL/CNTs-0+ES、PCL/CNTs-1000和PCL/CNTs-0组的H＆E染色，B）TEM图像，C）髓鞘轴突直径以及D）再生神经厚度。所有统计数据均表示为平均值±SD（n=3；*P<0.05）。

图6.术后三个月坐骨神经再生的免疫荧光分析。A）三个月后，自体移植、PCL/CNTs-1000+ES、PCL/CNTs-0+ES、PCL/CNTs-1000和PCL/CNTs-0组的NF200/MBP和B）GFAP/TuJ-1三重免疫荧光常规染色，C-F）再生坐骨神经的半定量荧光密度分析。所有统计数据均以平均值±SD表示（n=3；*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001）。

图7.GM的再生能力。A）五个组中的GM形状。（左：未经治疗的肌肉组织；右：术后肌肉组织）。B）GM的Masson三色染色，C）自体移植、PCL/CNTs-1000+ES、PCL/CNTs-0+ES、PCL/CNTs-1000和PCL/CNTs-0组中GM的重量百分比，以及D）腓肠肌纤维与肌肉面积之比。所有统计数据均以平均值±SD表示（n=3；*P<0.05，***P<0.001）。