DOI: 10.3390/nano11040933

形状记忆聚合物（SMPs）作为一类相对较新的智能材料，在学术研究和工业发展（例如，生物医学工程、航空航天、机器人技术、汽车工业和智能纺织品）中受到了越来越多的关注。SMPs暴露于外部刺激后可以改变其形状、刚度、大小和结构。静电纺丝技术使SMPs具有微/纳米特性，以增强其在生物医学应用中的性能。广泛研究了动态变化的微/纳米纤维结构，以模拟ECM的动力学特性并调节细胞行为。利用同轴静电纺丝技术开发出的核壳纤维等结构，有望用于药物载体和人工血管等方面。微/纳米结构SMP纤维的临床应用包括组织再生、调节细胞行为、细胞生长模板和伤口愈合。本综述介绍了SMPs的分子结构、制备SMP微/纳米纤维的静电纺丝技术的最新进展、SMPs的生物医学应用以及提供动态生物材料结构的未来前景。

图1.形状记忆聚合物（SMPs）发现、静电纺丝和生物医学应用进展的时间表。

图2.SMPs分子结构的整体示意图。

图3.热诱导双向SMPs的策略示意图：（a）液晶弹性体，（b）半结晶网络，（c）聚合物复合网络，（d）互穿网络。

图4.（a）热可逆Diels-Alder加合物，包括呋喃-马来酰亚胺、蒽-马来酰亚胺和二硫酯二烯。（b）通过链间和链内酯交换途径进行异构化反应。

图5.（a）常规静电纺丝法随后进行UV交联，（b）静电纺丝同时进行光交联。

图6.（a）电纺纤维在固定前是随机取向的，沿圆周排列，在恢复后又是随机取向的。（b）SMP移植物在45℃的水中填充股骨缺损，（c）术后第4、8和12周治疗小鼠的X光片。

图7.（a）基于形状记忆纳米纤维支架的神经导管的自形成，（b）SMP多通道神经导管的横截面图像，（A-C）显示定向和随机纤维层的SEM图像，（D）导管的荧光显微照片。（c）术后12周神经导管移植的照片。

图8.（a）SEM图像显示了在编程后所施加应变方向上的纤维排列，（b）支架结构改变前后的高细胞活性，（c）支架纤维排列改变后细胞形态和核排列的变化。