电纺丝制备纳米纤维及其应用

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1、第３０卷第２期材料科学与工程学报总第１３６期Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．２ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｐｒ．２０１２文章编号：１６７３－２８１２（２０１２）０２－０３１２－１３电纺丝制备纳米纤维及其应用马贵平１，方大为２，刘洋２，陈洁２，聂俊１（１．北京化工大学材料科学与工程学院，北京１０００２９；２．常州大学材料科学与工程学院，江苏常州２１３１６４）【摘要】电纺丝技术是利用高压静电将聚合物或具有粘弹性的溶液制备成纳米级直径纤维的一种加工技术。电纺丝纤维膜由于其

2、高比表面积、良好的生物仿生性能，在生物组织工程支架、药物载释、伤口修复等方面有较高的应用价值。近年来，大量文献报道，通过对电纺丝装置以及纺丝过程参数的改进和优化，制备出功能化和具有特殊结构的纳米纤维材料。本文从电纺丝装置的改进、纺丝过程优化等方面简述了电纺丝技术的进展。概述了电纺丝法制备特殊结构的纳米纤维的方法，及其在生物组织工程、药物载释等方面的应用。【关键词】电纺丝；纳米纤维；组织工程；药物载释中图分类号：ＴＳ１０２．５２＋８文献标识码：ＡＥｌｅｃｔｒｏｓｐｕｎＮａｎｏｆｉｂｅｒｓａｎｄＴｈｅｉ

3、ｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ１，ＦＡＮＧＤａ－ｗｅｉ１，２，ＬＩＵＹａｎｇ１，２，ＣＨＥＮＪｉｅ１，２，ＮＩＥＪｕｎ１ＭＡＧｕｉ－ｐｉｎｇ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈａｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ２１３１６４，Ｃｈｉｎａ）【

4、Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇｉｓａｐｒｏｍｉｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｐｒｅｐａｒｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｓｆｒｏｍｐｏｌｙｍｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎｓｏｒｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｓｏｌｕｔｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｒｅｐｕｌｓｉｏｎｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｕｎｎａｎｏｆｉｂｅｒｍａｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｓｔｕｄｉｅｄａｎｄａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｄｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙａｎｄｗｏｕｎｄｄｒ

5、ｅｓｓｉｎｇ，ｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒａｍａｚｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｔｏｖｏｌｕｍｅｒａｔｉｏ，ｈｉｇｈｐｏｒｏｓｉｔｙａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｎａｎｏｆｉｂｅｒｓｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓａｎｄｓｐｅｃｉａｌｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｐｒｅｐａｒｅｄｖｉａｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇｂｙｉｍｐｒｏｖｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓａｎｄ

6、ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｐｒｅｓｅｎｔｓａｂｒｉｅｆｏｖｅｒｖｉｅｗｏｎｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓ．Ｔｈｅａｐｐｒｏａｃｈｅｓｔｏｐｒｅｐａｒｅｓｐｅｃｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｎａｎｏｆｉｂｅｒｓｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｃｅｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｅｌｅｃｒｏｓｐｕｎｎａｎｏｆｉｂｅ

7、ｒｍａｔｓｉｎｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｆｉｅｌｄｓｓｕｃｈａｓｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｄｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙ，ｗｏｕｎｄｄｒｅｓｓｉｎｇｗｅｒｅａｌｓｏｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ．【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ；ｎａｎｏｆｉｂｅｒ；ｔｉｓｓｕｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｄｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙ纺丝是一种制备纳米至微米级纤维的一种技术。电纺［１］１概述丝技术最早由Ｆｏｒｍｈｚｌｓ在１９３４年提出，直至上世纪９０年代才引起人们广泛关注，近几十年关于电纺丝纳米材料通常具有很高的表面

8、积－体积比以及纳的文献显著增加。这不仅证明了电纺丝技术在制备纳米效应，往往具有普通材料不具备的独特的性能，如高米纤维方面的优势，同时也为电纺丝技术的发展注入的表面能、高表面活性等，因而具有更广泛的应用。电了新的动力，拓宽了电纺丝技术的应用领域。最初电收稿日期：２０１１－０１－１８；修订日期：２０１１－０５－２６基金项目：江苏省自然科学基金资助项目（ＢＫ２０１０１９０），常州市微电子化学材料研发公共技术平台资助项目（ＣＺ２０１０００３）作者简介：马贵平（１９７８－），博