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3篇《Nature》子刊!“静电纺丝&纳米纤维”最新研究成果
2026/2/26 16:24:58 admin

导语


近期,加州大学洛杉矶分校陈俊教授/李松教授、香港城市大学Steven Wang教授、清华大学尹斓副教授等团队,分别在《Nature Biotechnology》、《Nature Communications》期刊上发表了关于纳米纤维的重要研究成果。易丝帮精选了这3篇研究,带您快速了解静电纺纳米纤维在磁弹性血管移植物、氢气制备、可降解压电复合材料等方面的最新突破与应用前景。


1、UCLA陈俊教授&李松教授Nature Biotechnology( IF 41.7 ) :静电纺丝+激光切割工艺,设计磁弹性血管移植物


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➣挑战:传统的血管移植狭窄诊断方法,包括x线血管造影、磁共振成像和多普勒超声,虽然精度很高,但操作繁琐,使用断断续续,往往不能及时发现狭窄,导致只有在明显狭窄后才能诊断。


➣方法:加州大学洛杉矶分校(UCLA)陈俊教授/李松教授团队开发了一种血流动力学驱动的磁弹性人造血管(MVG)。MVG采用可扩展、可定制的静电纺丝和激光切割工艺,与工业规模的制造相兼容,并能够精确地定制尺寸,以适应各种解剖结构和病变位置。


➣创新点1:MVG是血流动力学驱动的,具有生物相容性和防水性。通过将动脉血流动力学转换成高保真的电信号,实现了对狭窄的无线、实时和连续诊断。


➣创新点2:在大鼠和猪模型中进行了实验,MVG成功吻合至猪股动脉,有效重建了血流并精准记录了血流信号。通过人工智能辅助分析,可准确定位模拟狭窄的位置及严重程度。大鼠长期实验证实,MVG与宿主组织相容性良好,未引发显著免疫反应或炎症。

https://nature.publinks.top/articles/s41587-025-02619-7


2、香港城市大学Steven Wang教授等人Nature Communications(IF 15.7):无电式空气制氢


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➣挑战:对电力和清洁水日益增长的需求,限制了通过水电解或光催化水分解制氢的广泛应用。


➣方法:香港城市大学Steven Wang教授等人,提出了一种自供能、无电型空气制氢系统,通过静电纺丝制备光谱选择性吸收/发射吸湿析氢纳米纤维膜。该系统整合了辐射冷却强化水吸附技术与光催化-光热转换协同作用,可实现大气水汽的捕集与氢气制备。


➣创新点1:利用夜间辐射冷却效应,扩大了纳米纤维膜的相对湿度范围,增强了水收集能力和动力学。白天,在没有电和液态水辅助的情况下,收集的水通过光热催化过程进行有效的气相水分解以生产氢气。


➣创新点2:放大后的空气制氢系统在室外自然光下的产氢率达到6467.55µmol·m-2·h-1。将这一实验验证的速率外推到陆地部署,表明该技术具有大规模制氢的潜力,其实际可行性取决于区域湿度和光照条件。


➣创新点3:该方法在不需要天然淡水和电力的情况下,经济有效地解决了绿色氢的稀缺问题,为全球可持续发展提供了技术原型。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-67511-z


3、清华大学尹斓副教授等人Nature Communications(IF 15.7):罗谢尔盐基可降解压电复合材料,用于神经再生与肠道蠕动监测


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➣挑战:压电材料为生物电子界面提供了一个独特的平台。但现有压电器件多采用不可降解材料,易引发组织损伤与感染风险;传统可降解压电材料普遍存在压电性能弱、柔韧性与压电性不兼容等问题,兼具高压电性能与可降解性的材料研发仍是行业关键挑战。


➣方法:清华大学尹斓副教授等人以具有生物相容性的罗谢尔盐为压电核心,与左旋聚乳酸(PLLA)复合,通过静电纺丝结合单轴压缩的创新工艺,制备出可降解压电复合材料。


➣创新点1:该纳米纤维薄膜具有优异的有效压电系数43.1 pC N-1和压电电压系数1909.2 mV m N-1,超过了以往报道的生物可降解柔性材料的压电性能。


➣创新点2:超声驱动的支架装置来源于这些生物可吸收的压电材料,可显著增强啮齿动物坐骨神经的再生。此外,可生物降解的压电应变传感器可以无线实时监测肠道运动,促进结肠功能障碍的诊断。

https://www.nature.com/articles/s41467-026-68930-2


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