壳聚糖/透明质酸复合凝聚层静电纺丝纳米纤维
Biomacromolecules(IF:5.65，2区)
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孙若楠
研究背景
静电纺丝是用于生产直径范围从纳米到微米的连续聚合物纤维垫的简便技术。电纺纤维垫的出色性能，包括高孔隙率和大的表面体积比，使这些纳米材料非常适合用于医疗应用。尤其是由生物聚电解质例如壳聚糖和透明质酸组成的纤维垫由于其低毒性和高生物相容性而在生物医学中具有广阔的应用前景。先前的研究已经制造出包含两种带相反电荷的聚合物的电纺纤维，但传统静电纺丝纳米纤维具有一定的局限性，包括在高温下过夜交联、对有机溶剂的依赖以及需要更复杂的设备和后处理。因此实验的目标是探索由商业购买的壳聚糖，透明质酸和氯化钠形成的复合凝聚层作为静电纺丝前体溶液，不进行后续的处理是否可以电纺成纳米纤维垫。
研究方法
采用酶标仪、光学显微镜、旋转流变仪分别对壳聚糖/透明质酸复合凝聚层的浊度、相分离以及流变特性进行表征，研究盐浓度和助溶剂（乙醇）对壳聚糖/透明质酸复合凝聚层可纺性的影响。使用扫描电子显微镜（SEM）检查壳聚糖/透明质酸凝聚纳米纤维形态，使用ImageJ1.80软件通过高分辨率SEM显微照片测量30种不同纳米纤维来确定纤维直径。
研究结果
根据判断壳聚糖/透明质酸溶液的浊度确定可以形成液体凝聚层的盐浓度范围为-mMNaCl。SEM显微照片显示能够成功地从mMNaCl制备的壳聚糖/透明质酸凝聚层中静电纺出连续的圆柱形纳米纤维，并且在24kV时电纺的纤维更呈圆柱形，并且直径明显较小。向复合凝聚层中添加少量乙醇会通过增强前体溶液的内聚力，同时加速电纺过程中的溶剂蒸发来促进电纺。通过实验，能够在乙醇存在下获得光滑、连续的纤维。与完全含水的情况相比，添加3wt％的乙醇导致纤维直径减小。因此使用复杂的凝聚层作为静电纺丝前体溶液，可以改进传统静电纺丝工艺上的局限性。
研究结论
在这项研究中，成功地从由壳聚糖和透明质酸组成的复合凝聚层水溶液中静电纺丝出纳米纤维。通过实验发现虽然盐可削弱凝聚层中的静电缔合并降低前体溶液的粘度，但添加醇会降低系统的介电常数并增强这些相互作用。当使用3wt％乙醇的水性溶剂和24kV的施加电压对复合凝聚层进行电纺丝时，能够产生平均直径为±30nm的理想纳米纤维垫。
原文链接
ElectrospinningNanofibersfromChitosan/HyaluronicAcidComplexCoacervates.ByJuanfengSun,SarahL.Perry*andJessicaD.Schiffman*.().
