静电纺丝是一种用于制备直径为微纳米级别的纤维材料的高度通用技术。静电纺纤维材料具有极高的比表面积,孔隙互相连通的多孔结构和可调节的纤维形貌。这些特性使静电纺纤维材料具备了一系列理想性能,可以满足各种先进的生物医学应用需求。在本文中,我们构建了多种适用于血液净化、肿瘤治疗、伤口消毒和伤口渗出液管理等不同生物医学应用的静电纺纤维材料,主要内容如下:1、我们通过将静电纺丝与气体发泡技术相结合的方法制备了一种三维纳米纤维海绵,并将牛血清白蛋白(BSA)分子和氨基基团固定在纤维表面作为吸附胆红素的亲和基团用于血液中过量胆红素的快速高效吸附。由于纳米纤维海绵具有层状的三维结构,相比与二维的纤维膜有更高的孔隙率。特殊的三维结构使海绵与吸附液体的接触更加充分,有效减小了粘性基团与胆红素间的扩散距离,从而提高了海绵的吸附速度。固定了 BSA的纳米纤维海绵在水溶液和血浆中的最大吸附量能分别达到36.824 mg/g和25.291mg/g。并且可以在60分钟内达到吸附平衡,有较快的吸附速度。另外,纳米纤维海绵还表现出了良好的生物相容性和血液相容性,是一种优异的血液灌流吸附剂。2、我们将“breath figure”机理与静电纺丝技术结合制备了单根纤维具有多孔结构的纤维膜。并通过在多孔纳米纤维中掺杂CuS纳米粒子并在孔隙中负载化疗药物得到了可控的局部药物递送系统。它可以实现黑色素瘤的药物-光热协同治疗。纤维表面的多孔结构可以显著提高其负载药物的能力。由于药物负载于纤维表面的孔隙中,因此在治疗期间可以更加彻底地释放药物。该复合膜在体外对黑素瘤细胞的杀伤效率能够达到76%。并在活体实验中有效抑制肿瘤生长。此外,纤维膜可以通过释放铜离子促进皮肤的血管化,进而促进皮肤伤口的愈合。因此,这项工作通过单一体系实现了皮肤肿瘤的治疗和正常皮肤组织的修复。3、我们首先通过静电纺丝技术制备了掺杂ZIF-8衍生碳纳米粒子的亲水性纳米纤维膜,再通过气体发泡技术使纤维膜膨胀得到了一种新型的具有层状结构的纳米纤维海绵伤口敷料。该敷料可以通过化学-光热协同疗法有效地杀死细菌。在体外对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效率分别能达到94.8%和97.4%。同时,亲水性的敷料可以迅速吸收伤口周围的渗出液,并通过自身特殊的层状结构和光热效果使液体挥发速度提高1 1倍以上,有效调节自身的湿度。该敷料在与3T3和JB6细胞共培养实验中表现出良好的生物相容性。除了提供物理支撑和结构信号外,敷料通过有效的感染控制和伤口渗出液管理也促进了复杂的伤口愈合过程。