軟骨是一種結締組織，由于血液循環不足以及新陳代謝緩慢，其愈合速度較慢。根據組織工程支架的特性設計改良的組織工程支架有助于加速其自然再生過程。在這項研究中，通過靜電紡絲制備了由COOH（SWNTs-COOH）納米復合支架功能化的殼聚糖-明膠/單壁碳納米管。從形態、孔隙率、化學結構、熱行為、機械性能、潤濕性、生物降解性和體外細胞培養研究等方面評估了每種組分和不同交聯持續時間的影響。添加SWNTs-COOH可降低纖維直徑、水接觸角和降解速率，同時提高拉伸強度、親水性、穩定性和細胞活力，這是由于其具有較高的固有電導率、機械性能以及結構中存在COOH官能團。所有樣品的孔隙率均超過80%，這對于組織工程支架而言是至關重要的。SWNTs-COOH的存在對細胞相容性沒有任何不利影響。最佳交聯時間提高了支架在PBS中的穩定性。綜上所述，殼聚糖-明膠/1wt%SWNTs-COOH支架適用于軟骨組織工程。
圖1.（A）聚合物溶液制備示意圖和（B）靜電紡絲工藝
圖2.放大4000和20,000倍的SEM圖像以及顯示支架纖維直徑的直方圖：（A）S1：殼聚糖-明膠，電壓與距離比為1kV/cm，（B）S4：殼聚糖-明膠，電壓與距離比為0.67kV/cm，（C）S5：殼聚糖-明膠，電壓與距離比為1kV/cm，（D）S10：殼聚糖-明膠/0.5wt%SWNTs-COOH，電壓與距離比為1kV/cm，（E）S11：殼聚糖-明膠/0.75wt%SWNTs-COOH，電壓與距離比為1kV/cm和（F）S12：殼聚糖-明膠/1wt%SWNTs-COOH，電壓與距離比為1kV/cm
圖3.（A）殼聚糖，（B）明膠，（C）殼聚糖-明膠和（D）殼聚糖-明膠/SWNTs-COOH電紡支架的FTIR光譜
圖4.（A）殼聚糖、明膠和殼聚糖-明膠支架的差示掃描量熱（DSC）曲線，（B）殼聚糖-明膠支架和殼聚糖-明膠/1wt%SWNTs-COOH支架的DSC曲線比較
圖5.納米纖維網的應力-應變曲線（S5：殼聚糖-明膠，S10：殼聚糖-明膠/0.5wt%SWNTs-COOH，S11：殼聚糖-明膠/0.75wt%SWNTs-COOH，S12：殼聚糖-明膠/1wt%SWNTs-COOH）
圖6.納米纖維支架在PBS溶液中的失重測試結果，包括（A）在GTA（戊二醛）蒸發下交聯0、0.5、1、2和4h的殼聚糖-明膠，（B）交聯4h的殼聚糖-明膠（S5），殼聚糖-明膠/0.5wt%SWNTs-COOH（S10），殼聚糖-明膠/0.75wt%SWNTs-COOH（S11）和殼聚糖-明膠/1wt%SWNTs-COOH（S12）；（平均值±標準差，n=3）
圖7.（A）殼聚糖-明膠，（B）殼聚糖-明膠/0.5wt%SWNTs-COOH，（C）殼聚糖-明膠/0.75wt%SWNTs-COOH和（D）殼聚糖-明膠/1wt%SWNTs-COOH支架的水接觸角圖（*=p<0.05）
圖8.第7天時軟骨細胞在（A）對照，（B）殼聚糖-明膠/1wt%SWNTs-COOH和（C）殼聚糖-明膠電紡支架上的存活率；（*=p>0.05，**=p<0.05）
圖9.與支架上軟骨細胞形態相關的FESEM圖像：（A）24h后的殼聚糖-明膠，（B）72h后的殼聚糖-明膠，（C）24h后的殼聚糖-明膠/1wt%SWNTs-COOH和（D）72h后的殼聚糖-明膠/1wt%SWNTs-COOH；放大倍數為1000×（左）和4000×（右）
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