DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c01990
受冰的超潤滑表面（SLS）的啟發，研究者在可控相對濕度（RH）下通過靜電紡絲在聚己內酯（PCL）/聚（2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿）（PMPC）復合納米纖維膜上構建了一個超潤滑表面（SLS），該表面由超薄且連續的表面束縛水層組成。納米纖維上的兩性離子PMPC賦予了結合水表面層，從而產生了水合潤滑表面。在20％RH下制備的電紡PCL/PMPC納米纖維在PMPC與PCL的重量比為0.1時達到約0.12的最小摩擦系數（COF）。在較高的相對濕度下，在復合納米纖維上形成了COF小于0.05的SLS。工程納米纖維膜上SLS水化層的高穩定性有效抑制了成纖維細胞的粘附，并顯著降低了肌腱在體內修復過程中的組織粘附。這項工作證明了這種受冰啟發的SLS方法在預防組織粘連中的巨大潛力。
圖1.（a）具有兩性離子側鏈的PMPC的結構。（b）摩擦學測試的示意圖。（c）說明復合納米纖維的獨特結構。（d）具有變化的PMPC含量的不同電紡纖維膜的代表性SEM圖像。（e）分別在空氣和水中的PCL和10％PMPC樣品的COF。（f–j）（f）PMPC含量，（g）溫度，（h）正常負載，（i）轉速和（j）旋轉半徑對樣品的COF的影響。*p＜0.05。（k）在空氣和水中的PCL和10％PMPC樣品的實測COF值隨時間變化。（l）在空氣和水中進行摩擦測量后，自然干燥的PCL和10％PMPC膜的圖像。比例尺：2毫米。（m）PCL和10％PMPC組的磨損深度和（n）磨損開始時間。與PCL組相比，*p<0.05。（o）PCL、5％PMPC和15％PMPC樣品的TGA和（p）DTG曲線。虛線框顯示相應曲線的放大區域。
圖2.（a）在不同相對濕度（RH）下制備的PCL和10％PMPC膜的代表性SEM圖像。比例尺：10μm。底部：膜表面靠近鋁箔。上部：相對的膜表面暴露在空氣中。（b）65％RH樣品的上、下表面以及冰面的COF。冰的COF來自先前的報告（6）。（c）10％PMPC膜的上表面和下表面的COF隨時間變化。（d）從相應的SEM圖像測得的SLS面積百分比。（e）35％RH、50％RH和65％RH10％PMPC樣品的上表面和下表面的P元素含量（％）。（f）35％RH、50％RH和65％RH10％PMPC樣品的透氣率。（g）在35％RH下10％PMPC膜的底表面的二次電子/背散射電子圖像。比例尺：30μm。（h）不同電紡納米纖維的圖像和（i）水接觸角值。+：上，-：下。NS：無顯著性。*p<0.05，**p<0.005。
圖3.PCL和具有不同PMPC含量的PCL/PMPC復合納米纖維的（a）細胞骨架染色，（b）活/死染色和（f）紐蛋白免疫熒光染色的代表性CLSM圖像。（c）基于CCK-8測定，不同天在450nm處的OD值。（d）從CLSM圖像測得的平均細胞面積，（e）細胞數量和（g）相對強度。比例尺：（a）20μm，（b）50μm，和（f）20μm。
圖4.（a）對照、PCL和65％RH/10％PMPC組第21天手術部位的宏觀圖像和（b）H＆E染色圖像。S：縫合部位，M：膜。（c）在第21天，對照組、PCL組和65％RH/10％PMPC組的Masson染色圖像。黑框和黃色虛線框是相應區域的放大圖像。黑色箭頭指向可能新形成的血管。（d）在第21天，對照組、PCL和65％RH/10％PMPC組的Col III免疫熒光染色圖像。紅色代表Col III表達，藍色代表成纖維細胞核。（e）粘附力分級量表，（f）組織學粘附力分級量表，（g）斷裂力，（h）Col III的Western印跡數據，以及（i）對照、PCL和65％RH/10％PMPC組Col III的相對強度。與PCL組相比，*p<0.05。
