一、研究背景

癌症是折磨人类的最致命的疾病，对治疗方法的探索一直很广泛。目前，常见的临床治疗策略包括手术、化疗和放疗。随着癌症研究的深入和生物技术的发展，新的治疗方法不断涌现，包括免疫疗法、基因疗法、光动力疗法（PDT）、热疗法以及等。化疗药物、蛋白药物、核酸药物、光敏剂、光/磁热试剂系统给药面临着体内非特异性分布、肿瘤靶点水平低的问题，导致治疗效果有限，不良反应严重。此外，手术作为肿瘤治疗的首选，除了肿瘤局部复发和远处转移外，还面临感染、出血、组织缺损等问题。因此，我们迫切需要研究创新的癌症治疗平台，以提高给药效率、最小化毒性、提高治疗效率和功能多样化。

静电纺丝设备是一种利用静电力将聚合物溶液喷射成纳米纤维的技术。静电纺丝的过程依赖于给液滴通电，形成一种喷射，这种喷射可以拉伸和伸长，从而产生纤维b。通过静电纺丝制成的纳米纤维具有显著的特性，包括表面积特别大、负载能力高、可输送各种治疗成分、易于修饰和成本效益。这些非凡的特性使其适用于局部给药系统（ldds），实现肿瘤靶区的有效直接递送治疗成分。此外，电纺丝纳米纤维与细胞外基质（extracellular matrix， ECM）具有相似的微观结构，可以促进细胞粘附和增殖，有利于肿瘤切除后的组织再生，除了单独用于肿瘤治疗外，电纺纳米纤维还可以与其他载体（如薄膜、海绵、3d打印支架）结合，制备复合支架。多种材料的整合可使单一支架具有多种功能，包括药物控释、抗粘连、止血等。因此，静电纺纳米纤维或静电纺纳米纤维衍生的复合支架在癌症治疗中具有深远的应用潜力。

本文综述了电纺丝纳米纤维衍生功能支架在癌症治疗中的研究进展（图1）。首先，我们对电纺丝的研究进展进行了概述，包括电纺丝的机理、基质材料、载药技术以及电纺丝纳米纤维衍生的功能支架。然后，我们列举了近年来静电纺纳米纤维支架在肿瘤治疗中的应用，包括化疗、PDT、热疗、基因治疗、抗肿瘤联合治疗和多功能治疗。此外，电纺丝纳米纤维衍生的复合支架在抗肿瘤治疗和多功能治疗方面也得到了广泛的应用。最后，我们概述了电纺纳米纤维衍生支架在癌症治疗中的优势和挑战，并提出了其未来的应用前景。本综述的主要目的是探索电纺丝纳米纤维衍生支架在癌症治疗中的潜力，并为优化其应用以增强癌症治疗提供指导。

图1.电纺丝纳米纤维衍生的功能支架及其在癌症治疗中的应用。

二、摘要

传统的癌症治疗面临着治疗效果有限、不良反应严重和/或肿瘤术后感染、出血、组织缺损等问题。电纺丝纳米纤维衍生的支架是一种很有前途的癌症治疗平台，允许在靶点递送治疗成分，最大限度地减少对正常组织的不良影响，并提供功能多功能性。本文综述了电纺纳米纤维及其衍生的复合支架在癌症治疗领域的最新研究，包括化疗、光动力治疗、热治疗、基因治疗、抗肿瘤联合治疗和多功能治疗。此外，深入探讨了这一创新平台在局部癌症治疗的临床转化中存在的挑战和潜在的突破。本综述提供的见解旨在指导电纺纳米纤维衍生支架的应用，以实现增强的癌症治疗。

三、结论

通过静电纺丝设备生产的纳米纤维具有独特的特性，包括大量的表面积，多种基质材料，装载和输送各种药物的能力，类似于ECM的微观结构，以及具有互连性的高孔隙率。这些特性共同增强了细胞粘附、增殖和质量运输特性。这些独特的优点使得静电纺丝纳米纤维在化疗、PDT、热疗、基因治疗、抗肿瘤联合治疗和多功能治疗等癌症治疗方面具有巨大的潜力。此外，薄膜、海绵或3d打印支架的结合进一步丰富了电纺纳米纤维衍生支架在癌症治疗中的应用，包括抗肿瘤治疗和多功能治疗。

近年来，电纺纳米纤维衍生支架在癌症治疗中的研究进展揭示了一些新的见解，有望提高治疗效果并克服现有的挑战。如何使治疗药物有效渗透到肿瘤组织，特别是具有致密细胞外基质的实体肿瘤，是癌症治疗的挑战之一。电纺丝纳米纤维衍生支架的药物由于其物理靶标，可以渗透到肿瘤组织中，被癌细胞吸收。近年来，研究人员一直致力于优化电纺丝纳米纤维衍生支架的载药和释药特性。先进的技术，如同轴静电纺丝和乳液静电纺丝，已经发展到封装在基质中广泛的治疗剂。控制药物释放的新策略，如表面功能化、第二载体静电纺丝和复合支架的构建，已经被研究，以实现治疗药物持续和局部递送到肿瘤部位，同时最小化全身毒性。为了克服耐药性，同时或顺序使用多种治疗药物的联合治疗已成为一种很有前途的方法。电纺丝纳米纤维衍生的支架可以作为一个多模式的联合治疗平台，允许在单个支架内共同递送化疗药物、核酸药物、光敏剂、光/磁热试剂和免疫调节剂。通过优化协同效应，这些给药系统可以改善治疗结果，同时最大限度地减少全身毒副作用。此外，基于静电纺丝纳米纤维的多功能复合支架也被设计出来，以满足肿瘤治疗的不同需求。综上所述，近年来电纺纳米纤维衍生支架在癌症治疗中的设计和应用研究为提高治疗效果、减少副作用和克服耐药提供了新的途径。利用电纺纳米纤维和复合支架的独特特性，可以开发出基于支架的创新策略，实现精确有效的癌症治疗。

图2.静电纺丝的制备工艺、常用的基体材料和载药方法。(A)静电纺丝的典型装置和工艺。(B)用于静电纺丝的常见聚合物及其生物、机械和物理化学性质。(C)常用的静电纺丝装药技术。