一、研究背景

通过静电纺丝设备制备纳米纤维是最近发展起来的一项技术，用于生产可用于骨骼结构支撑和药物输送系统的植入式系统。由于纳米纤维的结构特性能够促进细胞生长和增殖，因此纳米纤维在组织工程，特别是骨组织方面的应用非常普遍。纳米纤维支架可携带用于组织修复的细胞、抗生素、抗癌药物、蛋白质、DNA、RNA和用于组织再生的生长因子等活性物质。此外，纳米纤维作为药物传递系统提供药物的快速或延迟和控制释放。

除了作为植入式药物输送系统，纳米纤维支架还可以通过其多孔和灵活的三维结构促进愈合过程。由于其过滤效率高，可以增加气体和液体的渗透性，减少细菌的感染。此外，在纳米纤维中加入其他功能基团也有很大的可能性。

二、摘要

骨骼是人体最坚硬的结构之一，是骨骼系统的基本组成部分，它赋予身体形状，为肌肉和软组织提供机械支撑，并提供运动。即使没有损伤，骨重塑也是一个保存和更新骨组织结构、生化和生物力学完整性的永久过程。除骨重塑外，骨愈合是成骨细胞、骨细胞、破骨细胞和骨衬细胞协同作用修复骨组织缺陷的高度复杂的过程。可以使用各种材料来触发骨愈合过程并为受损骨提供机械支撑。纳米纤维支架由于其极大的表面积体积比、小孔径和高孔隙率而处于这些类型系统的前沿。纳米纤维是一种高功能的系统，具有模仿天然骨基质的结构和功能的能力，促进细胞增殖和骨再生的成骨。静电纺丝是一种简单、快速的方法，可以生产由直径从微米到纳米不等的连续超细纤维组成的无纺布结构。静电纺丝技术的简单性和成本效益，它能够使用各种合成、天然和混合聚合物，以及形成高度多孔和连续的纤维是这种方法的显著特点。纳米纤维支架在骨组织再生中的重要性日益增加，因为合适的孔径，高孔隙率，骨诱导，骨传导诱导骨生长，对靶区适应性，生物降解性和适当的力学性能是设计聚合物骨移植的重要参数之一。本文综述了纳米纤维支架在骨组织再生中的应用，并对骨再生、电纺纳米纤维的生产技术和不同的配方参数进行了深入的研究，以达到不同的给药目的。综述了电纺纳米纤维的广泛市场研究情况，并对该领域的科学研究和专利进行了综述。

三、结论

骨是一种动态结构，具有持续再生和骨折后愈合的能力。然而，肿瘤切除，外伤性骨丢失，或由感染引起的大缺陷不能没有手术治疗。因此，骨骼并发症的治疗是骨科领域的难点。为了既能触发骨愈合过程，又能为受损骨提供机械支撑，近年来的研究重点是合成支架来刺激骨的自然愈合过程。

高分子纳米纤维支架在药物释放装置和组织再生基质等领域具有广泛的应用前景。在骨组织工程中，纳米纤维支架被广泛用于骨再生。小纤维直径、高表面积体积比、高孔隙率以及天然细胞外基质的纳米级生物结构使纳米纤维在骨再生治疗中具有优势，提高了治疗效率。聚合物纳米纤维可以通过各种生产技术生产，如自偶联和相分离，特别是静电纺丝。静电纺丝是一种简单、可扩展和通用的制造方法，用于从大量不同的聚合物中生产各种纳米纤维配方。聚合物纤维的直径和形态可以通过改变工艺和配方参数来改变。

纳米纤维支架在骨组织再生中的重要性日益增加，因为其合适的孔径、高孔隙率、骨诱导、骨传导诱导骨生长、靶区适应性、生物降解性和力学性能是设计聚合物骨移植物的重要参数。

图1.骨组织图。

图2.静电纺丝工艺示意图。