一、研究背景

皮肤是人体最大的重要器官，也是抵御外界病原体的第一道屏障。然而，外部机械力、外科手术、烧伤、化学损伤以及某些慢性疾病引起的溃疡都会对皮肤造成不同程度的损伤。伤口愈合是一个复杂而动态的组织再生过程，主要由止血、炎症、增殖和重塑四个阶段组成。虽然皮肤可以进行一定程度的自发修复，但细菌感染一直是阻碍伤口愈合的主要原因。对于感染的伤口，不仅会破坏正常的愈合过程，还会导致伤口组织变形，给患者带来极大的痛苦。

伤口敷料在伤口愈合管理中起着至关重要的作用。它们保护伤口免受外部危险因素的影响，并加速伤口愈合过程。根据伤口愈合的机理，理想的伤口敷料应具备以下特性：（1）吸收多余的渗出物；（2）保护伤口免受微生物感染；（3）保持伤口部位湿润的愈合环境；（4）促进气体交换；（5）无毒、生物相容性好且可降解；（6）不粘连伤口，易于更换和清除；（7）促进血管生成和组织再生。在选择伤口敷料时，应综合考虑不同的伤口需求。目前，市场上常见的敷料主要包括薄膜、泡沫、海绵、水凝胶和纳米纤维膜。在这些材料中，纳米纤维膜孔径小、孔隙率高的独特结构可保护伤口免受病原体感染，并确保气体和液体分子的自由运输。与此同时，大量研究还将物理和机械性能的可调特性结合起来，使其在生物材料中脱颖而出。

迄今为止，制备纳米纤维的方法有拉丝法、自组装法、相分离法和模板合成法。然而，这些方法都存在成本高、耗时长、效率低等缺点。因此，简单实用的电纺丝技术被广泛用于制造直径在纳米或微米范围内的纤维。电纺纳米纤维膜是一类新型材料。由于其具有高表面体积比、高微孔率和多功能性，可用于各种生物医学应用，如组织工程支架、药物输送和伤口敷料。利用电纺丝技术制备的纳米纤维伤口敷料具有许多优点。首先，其结构和生物功能与天然细胞外基质（ECM）相似，为细胞粘附、增殖、迁移和分化提供了理想的微环境。其次，用于电纺丝的聚合物基质可同时兼具天然聚合物的生物相容性和合成聚合物的可靠机械强度。此外，纳米纤维膜的宽表面积和多孔结构可有效负载各种生物活性成分，包括抗菌药物、无机纳米颗粒、维生素、生长因子和中草药提取物。通过调整纤维结构和形态大小，可以控制药物释放的速度和时间，从而促进伤口部位的有效愈合。因此，静电纺丝生产设备制备的电纺纳米纤维在制备先进的生物活性伤口敷料方面显示出巨大的潜力。

二、摘要

随着全球对伤口护理和治疗的需求日益增长，传统的敷料因其抗菌性能有限等缺陷已无法满足现有市场的需求。电纺丝技术作为一种简单、多功能的制造方法，吸引了越来越多研究人员的关注。电纺纳米纤维膜具有独特的结构和类似细胞外基质（ECM）的生物功能，被认为是一种先进的伤口敷料。它们在封装和输送促进伤口愈合的活性物质方面具有巨大的潜力。本文首先讨论了常见的伤口敷料类型，然后总结了电纺纤维制备技术的发展。最后，总结了用于电纺伤口敷料的聚合物和常见生物活性物质，并讨论了便携式电纺设备。此外，还提出了未来的研究需求。

三、结论

近年来，电纺丝技术作为一种制备微纳米级直径纤维的多功能技术，受到越来越多的关注。静电纺丝生产设备制备的电纺纤维材料具有极高的比表面积、高孔隙率、可调的纤维形态和表面功能。这些特点使得电纺纤维材料具有一系列理想的性能，可以满足生物医学和组织工程等多个领域的应用要求。随着同轴电纺、并排电纺和三轴电纺技术的发展，目前已制备出具有芯鞘结构、Janus 结构和三轴结构的高质量纳米纤维。未来，可以利用更先进、更复杂的多流体电纺技术制备出具有新结构的纳米纤维。同时，电纺纳米纤维可携带多种活性物质，并具有持续释放药物和纳米颗粒的能力，这对改善伤口的整体性能大有裨益。

伤口敷料的开发仍面临着一些需要考虑的挑战，许多研究人员也提出了不同的观点。不同的伤口渗出物差异极大，因此很难找到适合所有类型伤口的理想敷料。因此，电纺技术生产的生物活性纳米纤维敷料考虑到了伤口愈合过程的特点，能刺激细胞迁移，控制炎症。同时，它还能通过释放相关药物缓解疼痛，可有效用于急性或慢性伤口治疗。然而，这种先进的敷料还需要经过大量临床试验的评估，才能确保最终的临床应用。我们相信，我们的综述为电纺纳米纤维在临床应用中的进一步发展提供了启示和参考。未来，有必要进一步提高电纺纤维的性能，实现载药纤维制备方法的标准化，制备新型功能性伤口敷料，为生物医学应用提供更多技术支持。

图1.不同伤口敷料的结构。

 

图2.电纺丝技术的工艺分类。

 

图3.(A）从天然资源中提取壳聚糖并开发成电纺纤维膜及其在伤口愈合中的应用；（B）载药壳聚糖敷料的伤口愈合过程示意图；（C）纤维蛋白的来源；（D）通过同轴电纺制备 HA/SF-ZO 纳米纤维并进行体外和体内研究。

 

图4.(A）具有抗菌、抗氧化、拉伸性和电活性的电纺丝 PCL/QCSP 纳米纤维膜；（B）同轴电纺丝纳米纤维毡的制备及其优异性能。

 

图5.(A）PHBV/nCeO2 纳米纤维膜在细胞粘附、迁移和伤口愈合研究中的应用；（B）电纺抗菌双层纳米纤维支架用于促进小鼠全厚皮肤缺损愈合的各种表征分析。

 

图6.(A) 原位电纺工艺；(B)  (a) 便携式电纺装置和 EPU/FPU/Thymol 纳米纤维的制备示意图；(b) EPU/FPU/Thymol 纳米纤维的透气、防水和抗菌功能示意图。