由于皮肤复杂的创伤修复过程和微环境，创伤修复与再生是组织工程的研究重点，亦是全球生命健康领域的难题。因此，开发人造皮肤新材料创建细胞增殖的微环境以加快伤口愈合是组织工程领域的前沿课题之一。“软湿”水凝胶和纳米纤维支架材料因其结构或功能与天然皮肤类似而被广泛应用。然而目前将凝胶与纳米纤维有效结合，构建核-壳凝胶纳米纤维人造皮肤仍然是挑战。
针对上述挑战，南京工业大学化工学院、材料化学工程国家重点实验室陈苏教授与安徽工程大学刘吉东博士，创新性地采用同轴静电纺丝技术构建了核-壳凝胶纳米纤维人造皮肤材料，为加速伤口愈合提供了良好的微环境并加速组织再生（微流控同轴静电纺丝设备由南京捷纳思新材料有限公司提供）。该工作首先采用微流控同轴静电纺丝技术构筑了核-壳型羧甲基纤维素钠-铁离子络合物/聚乙烯醇@PCL-姜黄素（CMC-Fe/PVA@PCL-Cur）凝胶-纳米纤维，由于微流控技术的精确可控及高效传质特性，该方法实现了核壳凝胶纳米纤维微观结构的精确调控。该核壳凝胶纳米纤维人造皮肤材料兼具凝胶和纳米纤维的优势，具有优异的透气性、高孔隙率、大比表面积以及湿润微环境，同时其具有生物相容性、可生物降解性、药物释放能力和抗菌性能。此外，基于羧甲基纤维素钠（CMC-Na）和Fe3+的快速螯合作用，该人造皮肤表现出优异的力学性能和应变敏感性（皮肤的感觉功能）。这种核壳凝胶纳米纤维人造皮肤为伤口愈合提供了理想的微环境，可以大大加快创面愈合和组织再生。该工作提出了一种微流控同轴静电纺丝构建核-壳凝胶纳米纤维人造皮肤的新方法，可以精确实现成分控制与微结构调控，为高性能人造皮肤的构建开辟了新途径。
该研究成果于近日发表在被国际重要刊物《Advanced Science》上（“Core-shell gel nanofiber scaffolds constructed by microfluidic spinning towards wound repair and tissue regeneration”）。南京工业大学博士研究生董岳为第一作者。南京工业大学陈苏教授、安徽工程大学刘吉东博士为通讯作者。该课题得到了国家自然科学基金、江苏省高校优势学科建设工程、安徽省高校自然科学研究重点项目、材料化学工程国家重点实验室等基金的资助和支持。
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