乳液靜電紡絲是一種制備纖維網(wǎng)的通用技術(shù)，可用于藥物輸送和組織工程領(lǐng)域。本文研究了表面活性劑和增大內(nèi)相體積分?jǐn)?shù)對(duì)乳液電紡纖維形態(tài)的影響。對(duì)纖維直徑、表面形貌、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格疏水性和纖維體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行了表征，并測(cè)定了其對(duì)模型藥物釋放和細(xì)胞反應(yīng)的影響。表面活性劑向纖維表面的遷移導(dǎo)致纖維表面形貌和內(nèi)部形態(tài)的改變，增加了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的吸水率，減少了藥物突釋效應(yīng)。

增加乳液內(nèi)的內(nèi)相體積分?jǐn)?shù)使得纖維直徑、表面形態(tài)、纖維體積分?jǐn)?shù)和吸水率的變化最小，從而說(shuō)明了在不影響纖維性能的情況下能夠增加藥物負(fù)載量。最后，所有的網(wǎng)格均促進(jìn)了細(xì)胞的粘附和增殖，表面活性劑和乳液纖維上細(xì)胞的MTT吸光度有增長(zhǎng)的趨勢(shì)，這表明通過(guò)減小纖維直徑和纖維體積分?jǐn)?shù)可增大表面積，從而提高代謝活性。

總體而言，上述研究表明，可以通過(guò)控制表面活性劑在纖維內(nèi)的位置和內(nèi)相體積分?jǐn)?shù)來(lái)調(diào)整纖維的形態(tài)和網(wǎng)格疏水性。在組織工程應(yīng)用中，調(diào)節(jié)乳液電紡網(wǎng)中的纖維特性對(duì)于實(shí)現(xiàn)藥物控釋和細(xì)胞反應(yīng)是非常重要的。

圖1.乳液靜電紡絲裝置顯示將藥物負(fù)載到纖維中以實(shí)現(xiàn)可控釋放。

圖2.（A-E）內(nèi)相體積分?jǐn)?shù)有所增加的電紡纖維和對(duì)照的SEM顯微照片。（F-J）內(nèi)相體積分?jǐn)?shù)增加和對(duì)照的纖維直徑分布的代表性直方圖。（K）每組纖維直徑的點(diǎn)圖。來(lái)自同一網(wǎng)格的數(shù)據(jù)點(diǎn)由閉合、開(kāi)放或含x形的圓圈表示。*p≤0.05；**p≤0.01；***p≤0.001。

圖3.（A-E）內(nèi)相體積分?jǐn)?shù)有所增加的電紡纖維和對(duì)照的SEM顯微照片。（F-G）含和不含Span80的0％w/o內(nèi)相纖維的代表性橫截面SEM顯微照片。

圖4.靜電紡絲過(guò)程中環(huán)境水與纖維的相互作用。在含Span80的纖維中，水會(huì)滲透到纖維芯層。在不含Span80的纖維中，水滴只會(huì)在纖維表面凝結(jié)。

圖5.（A-E）內(nèi)相體積分?jǐn)?shù)有所增加的電紡網(wǎng)格和不含Span80的對(duì)照在1秒時(shí)的水接觸角。（F-J）30秒時(shí)的水接觸角。（K）每組隨時(shí)間變化的接觸角圖。

圖6.（A）內(nèi)相增加的電紡纖維表面上的理論表面活性劑。（B.）內(nèi)相增加時(shí)表面活性劑在乳液中的位置示意圖。

圖7.內(nèi)相增加和對(duì)照的纖維體積分?jǐn)?shù)。來(lái)自同一網(wǎng)格的數(shù)據(jù)點(diǎn)由閉合、開(kāi)放或含x形的圓圈表示。*p≤0.05；**p≤0.01；***p≤0.001。

圖8.（A）在含或不含Span80的樣品中，纖維中負(fù)載的尼羅紅模型藥物相對(duì)于總試樣的含量。*p≤0.05。（B）在含或不含Span80的樣品中，釋放的尼羅紅模型藥物相對(duì)于總試樣的百分比。來(lái)自同一網(wǎng)格的數(shù)據(jù)點(diǎn)由閉合、開(kāi)放或含x形的圓圈表示。

圖9.所有纖維組的FBS吸附和半月板纖維軟骨（MFC）形態(tài)。第1、3和7天，每個(gè)網(wǎng)格組的MFC形態(tài)。（A）用Alexa Fluor 488 Phalloidin將肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架染成綠色，DAPI將細(xì)胞核染成藍(lán)色。（B）所有組以及PCL無(wú)蛋白對(duì)照組在24小時(shí)FBS吸附后的總蛋白濃度。來(lái)自同一網(wǎng)格的數(shù)據(jù)點(diǎn)由閉合、開(kāi)放或含x形的圓圈表示。*p≤0.05；**p≤0.01；***p≤0.001。比例尺為20μm。

圖10.半月板纖維軟骨細(xì)胞（MFC）的代謝活性和增殖。（A）第1、3和7天的MTT吸光度說(shuō)明所有網(wǎng)格組和PCL無(wú)細(xì)胞對(duì)照組中MFCs的相對(duì)代謝活性。（B）使用PicoGreen分析定量雙鏈DNA在第1、3和7天的MFC細(xì)胞計(jì)數(shù)。來(lái)自同一網(wǎng)格的數(shù)據(jù)點(diǎn)由閉合、開(kāi)放或含x形的圓圈表示。*p≤0.05；**p≤0.01；***p≤0.001。