DOI: 10.1016/j.msec.2020.111853
靜電紡絲超細聚合物纖維與生物活性陶瓷雜化物由于其具有在納米生物界面上調節結構與性能關系的獨特且通用能力，而在許多生物醫學領域得到了廣泛的應用。這些有機-無機雜化纖維即使在單獨使用前驅體時也能發揮協同作用，這在其他方面是罕見的，例如聚合物的生物活性和生物活性陶瓷的剛度-韌性平衡。在此，作者介紹了電紡超細聚合物纖維與生物活性陶瓷雜化物的最新研究進展，重點在于其骨組織再生能力。本文綜述了生物活性陶瓷的制備方法，特別是納米羥基磷灰石（nano-HA）和生物活性玻璃（BG）的制備，它們是骨再生陶瓷的研究熱點。本文涵蓋了骨的解剖和力學特性以及基本的組織-支架相互作用機制。從技術角度、制備策略、工藝變量、表征方法和生物學要求（體外和體內性能）等方面詳細討論了電紡超細纖維的工藝-結構-性能關系。最后，本文重點介紹了其主要挑戰和未來前景，為下一代骨組織工程雜化材料鋪平了道路。
圖1.置于生理環境中時，生物活性玻璃表面發生的化學和生物轉化的示意圖。
圖2.與骨骼相關的細胞類型示意圖。
圖3.用于生產聚合物基、生物活性陶瓷填充超細纖維的通用靜電紡絲設備的示意圖，其中涉及（a）聚合物/陶瓷纖維的制備，（b）注射泵，（c）注射器，（d）高壓發生器，和（e）接地收集器。
圖4.決定靜電紡絲工藝結果的參數示意圖。
圖5.泰勒錐形成的示意圖：（i）球形液滴的形成，（ii）在聚合物溶液中產生電荷，（iii）泰勒錐的形成，以及（iv）溶劑蒸發時，由“鞭打不穩定性”狀態形成聚合物纖維。
圖6.（a）PHB基電紡聚合物超細纖維，以及（b）PHB/羥基磷灰石電紡聚合物超細纖維的SEM顯微照片。（c）含羥基磷灰石的PBAT基電紡聚合物超細纖維的TEM顯微照片。（d）PLLA和（e）PLLA-BG的SEM顯微照片。（f）由PBAT/聚吡咯制備的電紡共混物顯示存在小珠（紅色箭頭）。
圖7.（a）體外細胞培養顯示，培養14天后礦化結節形成。（a.1）PCL，（a.2）PCL/nHAp（20％）。（b）在（b.1）PHB/PCL和（b.2）PHB/PCL/BG支架上培養8小時的MG-63成骨樣細胞的共聚焦激光掃描顯微鏡圖像。（c）體外細胞粘附示意圖。（d）（d.1）PBAT和（d.2）PBAT/PPy/nHap的SEM顯微照片，顯示附著在支架表面的MG-63細胞（涂成藍色）。比例尺=10μm。
圖8.（a.1-a.4）代表性圖像顯示用軟組織薄層包裹的支架。（a.5和a.6）用Masson三色染色（MTS）進行組織染色；黑色箭頭表示血管結構。（b）植入4周后的骨修復組織切片（2x）顯示線性閉合（箭頭），僅適用于PCL/nHAp（5％）治療組。（b.1）PCL，（b.2）PCL/nHA（5％）和（b.3）PCL/nHA（20％）支架。（c.1和c.2）皮下植入物的代表性圖像。治療60天后大鼠皮下組織的組織學分析：（c.3和c.4）純膜和（c.5和c.6）含HA的膜。（d.1）形成大鼠顱骨臨界尺寸缺損，（a.2）未植入支架的缺損和（a.3）植入支架8周后的缺損。研究8周后的多層螺旋計算機斷層掃描圖像：（d.4）對照，（d.5）PLLA，（d.6）PLLA/HA，（d.7）PLLA/BG，（d.8）PLLA/BG/HA。缺損的光學顯微照片：（d.9和d.14）對照，（d.10和d.15）PLLA，（d.11和d.16）PLLA/HA，（d.12和d.17）PLLA/BG，（d.13和d.18）PLLA/BG/HA。（d.9至d.13）10和（d.14至d.18）的放大。
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