DOI: 10.3390/polym13050831

本研究利用静电纺丝技术制备了壳聚糖纳米纤维膜，并对其作为潜在的伤口愈合贴片进行了探索。尤其，深入评估了物理或化学交联处理对垫形态、力学、水相关和生物学特性的影响。使用磷酸根离子（即物理交联）可获得平均尺寸为190nm的光滑且高度均匀的纳米纤维，而使用乙二醇二缩水甘油醚（即化学交联）可获得平均尺寸为270nm的粗糙且存在部分聚结的纳米纤维。此外，与化学交联的垫子相比，物理交联的垫子表现出增强的力学性能，以及更高的水蒸气渗透性和亲水性。最重要的是，细胞粘附和细胞毒性实验表明，使用磷酸根离子作为交联剂可以显著提高壳聚糖膜的生物相容性，从而提高细胞活性。另外，通过一种简单的后处理浸渍方法，可以使物理交联的垫子具有可调节的药物递送性能。结果证明，该方法有望制备可用于生物医学和医药领域的廉价、生物相容性好、高效的壳聚糖基纳米纤维。

图1.甲壳素和壳聚糖的化学结构。

图2.壳聚糖基膜的制备过程示意图。

图3.（a，b）物理或（d，e）化学交联处理后壳聚糖膜的FESEM显微照片及其（c，f）相应尺寸直方图。

图4.（a）对物理（黑色方块）和化学交联（红色圆圈）电纺垫进行单轴拉伸试验得到的应力-变形曲线。（b）力学性能（即杨氏模量、断裂伸长率和拉伸强度）。

图5.孵育16小时后，通过MTT法评估附着细胞的细胞粘附力。（a）L929鼠成纤维细胞线性回归图，是通过将细胞数量从1250增加到10,000而获得的。该图显示了趋势线方程和R2数据相关性。（b）物理（Phys-cross）和化学（Chem-cross）交联膜上的L929细胞粘附。数值表示为一式三份进行的3个实验的平均值±标准误差。（c）HaCat人角质形成细胞线性回归图。（d）HaCaT细胞粘附。星号表示T检验中的显著性（*p<0.05）。（e）Saos-2人成骨细胞线性回归图。（f）Saos-2细胞粘附。星号表示T检验中的显著性（*p<0.05）。

图6.通过MTT法测定条件培养基的细胞毒性，该条件培养基是通过在37℃的无菌条件下将膜浸泡24小时，然后将1:1稀释的培养基添加到L929鼠成纤维细胞（a），HaCaT人角质形成细胞（b）或Saos-2人成骨细胞（c）再持续24小时获得的。结果表示为相对于对照（未处理细胞）的百分比，数值为一式三份进行的3个实验的平均值±S.D.。星号表示T检验中的显著性（图b：对照与物理交联相比以及物理交联与化学交联相比，**p<0.0005。对照与化学交联相比，***p<0.0001。图c：对照与化学交联相比，*p<0.005）。

图7.物理交联壳聚糖膜在含不同浓度（即5、10、20mg/L）染料的（a）MB和（b）MO溶液中的吸附动力学。拟一级动力学模型拟合的数据用虚线表示。（c）物理交联壳聚糖膜的吸附等温线，及其（d）Freundlich模型拟合曲线。qt、qe和Ce分别代表特定时间的吸附容量，处于平衡状态时的吸附容量和染料溶液平衡浓度。

图8.在含不同浓度（即40、80和160mg/L）染料的（a）MB和（b）MO溶液中负载后，物理交联壳聚糖膜在PBS中的累积释放。