DOI:10.1021/acsbiomaterials.1c00097

在支架中掺入导电材料对于调节组织工程应用中电活性细胞的粘附、迁移和增殖具有重要意义。在众多导电材料中，碳纳米管（CNTs）由于其良好的力学性能而在组织工程中显示出广阔的应用前景。然而，碳纳米管在组织工程中的广泛应用受到当前方法的限制，该方法需要可混溶溶剂以溶解碳纳米管和聚合物或对碳纳米管进行表面修饰，从而将CNTs掺入聚合物中。这些方法要么限制了聚合物的选择，要么对聚合物/CNT复合材料的性能会产生不利影响。在此，研究者报告了一种制备聚合物/CNT复合纱线的新方法，通过将聚己内酯/明胶静电纺丝到CNT分散液中，并从该浴液中提取电纺纤维。浴液中CNTs的浓度会影响热性能和力学性能以及纱线的降解行为。体外生物实验结果表明，在一定的碳纳米管浓度范围内，纱线表现出良好的生物相容性以及引导细胞伸长和排列的能力。作者还报告了通过将纱线编织成纺织品并将纺织品与明胶结合在一起来设计和制备血管支架的方法。该支架具有与天然血管相似的力学性能，并且能够支持细胞增殖。这项工作表明，湿式电纺聚合物/CNT纱线是构建血管支架的良好候选者，并为将碳纳米管或其他功能材料掺入生物聚合物中以用于组织工程领域提供了一种新方法。

图1.（a）湿式静电纺丝示意图，（b）湿式静电纺丝的实验装置，（c）纤维、束和纱线的制备示意图。

图2.（a）制备血管支架的示意图，（b）通过3D打印制造的模具。

图3.湿式电纺PCL纱线的照片和由具有不同CNT浓度的浴制成的湿式电纺PCL束的SEM图像：（a，b）0mg/L，（c，d）60mg/L，（e，f）120mg/L和（g，h）180mg/L。

图4.（a）由具有不同CNT浓度的浴制成的PCL纱线的代表性加热曲线。（b）由具有不同CNT浓度的浴制成的纱线的结晶度（误差线代表标准偏差，*代表p<0.05，**代表p<0.01）。

图5.（a）湿式电纺纱线的最大应力，（b）最大应变和（c）模量（误差线表示标准偏差，*表示p<0.05，**表示p<0.01）。

图6.在不同降解时间点的湿式电纺纱线的SEM图像。

图7.在不同降解时间点的湿式电纺纱线的剩余质量％（误差线表示标准偏差）。

图8.降解8周后湿式电纺纱线的剩余质量％（误差线表示标准偏差，*表示p<0.05）。

图9.培养2天后的细胞活性％（误差线表示标准偏差，*表示p<0.05）。

图10.（a）通过长宽比（最大/最小费雷特直径）估算细胞伸长率，并通过细胞长轴与定向纤维方向之间的夹角评估细胞排列。（b）培养2天后，对湿式电纺纱线上的细胞伸长率进行定量。（c）培养2天后，对湿式电纺纱线上的细胞排列进行定量（误差线代表标准偏差，*代表p<0.05，**代表p<0.01）。

图11.（a）通过编织湿式电纺P8/G2/CNT120纱线制成的纺织品。（b）所制备的血管支架的侧视图。（c）所制备的血管支架的正视图（比例尺：10mm；使用荧光染料对（b，c）中的织物进行染色）。

图12.织物支架和各种天然血管在（a）纵向和（b）周向上的织物试验的代表性应力-应变图。

图13.用不同纱线制备的支架上的细胞追踪（红色）（比例尺：200μm；白色虚线是纱线的位置）。