电纺抗菌纳米纤维作为一种新兴的功能性材料,凭借其独特的抗菌特性,在防止细菌传播和感染方面展现了巨大的应用潜力。这些纳米纤维不仅能够模拟细胞外基质和部分组织结构,还在生物医学领域表现出了广泛的应用前景。尤其在个人防护、液体净化、伤口敷料、组织修复及健康检测等方面,电纺抗菌纳米纤维具有重要的意义。随着电纺技术的不断进步及纳米纤维功能的多样化,电纺抗菌纳米纤维在生物医用领域的应用正变得愈加重要。

近期,青岛大学于冰教授与枣庄学院丛海林教授团队针对电纺抗菌纳米纤维的研究进行了深入探讨,并总结了其在生物医学领域的最新研究成果。相关成果发表在《Small》杂志上,题为“Research Progress of Electrospun Antibacterial Nanofibers for Biomedical Applications”。

图1. 电纺抗菌纳米纤维的药物递送及生物医学应用示意图。
该综述系统梳理了电纺抗菌纳米纤维的研究进展,涵盖了从材料选择、制备工艺优化、结构调控到功能提升的各个方面。研究表明,电纺抗菌纳米纤维不仅可用于药物递送与控释,还能通过调节孔隙率、透气性、机械性能等参数,显著提高其在伤口愈合、液体净化、生物工程支架及健康检测等领域的应用效果。纳米纤维的微观结构和宏观形态调控为药物可控释放提供了理想的平台。通过精细调控材料成分与结构,研究者们有效提升了电纺抗菌纳米纤维的性能,使其能够满足更广泛的医学需求。
例如,电纺纳米纤维材料的多样性使其能够携带不同类型的抗菌物质,有效抑制细菌生长。此外,抗菌材料与纳米纤维的选择与组合,以及优化的纤维形态不仅提升了抗菌性能,还增强了生物相容性和功能性。研究者们通过这些创新方法,使电纺抗菌纳米纤维在个人防护、液体净化、伤口敷料、生物工程支架及健康检测等多个医学领域展现了巨大的应用潜力。
发展前景与面临的挑战
尽管电纺抗菌纳米纤维在生物医学领域取得了显著进展,但将其从实验室研究转化为临床应用仍面临诸多挑战。首先,如何优化电纺工艺,提升纳米纤维的精确控制能力和规模化生产能力,仍是未来研究的重点。此外,纳米纤维的临床应用还需满足更严格的监管要求,并解决高生产成本问题,这些都将直接影响其广泛应用。
在临床转化过程中,制定专门的生产标准和监管框架至关重要,以确保纳米纤维的质量和安全性。同时,研发工作还需突破现有技术瓶颈,进一步拓展临床前研究模型,验证其在不同医疗场景中的效果和可靠性。未来的研究应集中在优化制备工艺、提高生产效率、降低成本,并解决相关技术难题。随着技术不断进步和监管环境的改善,电纺抗菌纳米纤维有望成为生物医学领域的一项革命性材料,为医学治疗的创新发展提供强有力的支持,并为人类健康带来更大的保障与福祉。
论文链接:https://doi.org/10.1002/smll.202502053
人物简介:
李晓华,青岛大学生物医用材料与工程研究院博士研究生。
于冰,青岛大学教授、博士生导师,山东省优秀研究生指导教师,山东省重点扶持区域引进急需紧缺人才,青岛大学生物医用材料与工程研究院副院长,青岛大学附属医院、青岛市中心医院科研副主任。1998、2003年分别获得青岛科技大学分析化学专业学士、硕士学位,2006年毕业于北京大学分析化学专业,获博士学位。2006-2009年在美国怀俄明大学从事博士后访问学者研究。现任《Frontiers in Analytical Chemistry》编辑等学术兼职。连续4年入选全球前2%顶尖科学家年度影响力排行榜。
丛海林,枣庄学院教授、博士生导师,山东省杰青,泰山学者青年专家,山东省优秀研究生指导教师,山东省本科教指委材料类副主任委员,山东省学科评议组成员,山东省侨联材料与工程特聘专家委员会秘书长,枣庄学院党委副书记、校长。主要从事功能高分子材料领域的教学和科研工作,相关成果荣获山东省教学成果奖一等奖,教育部自然科学奖二等奖,中国分析测试协会科学技术奖一等奖,入选全球前0.05%的顶尖学者名单-近5年榜单。担任《纳米科技》编委,《分析仪器》编委,《Integrated Ferroelectrics》编委等学术职务,培养了一大批有创新能力的学生。