随着临床医学需求的不断提高,生物材料的研究得到了迅速发展。纳米纤维由于具有柔软的质地、高的比表面积和类细胞外基质的结构,成为构筑生物材料的理想结构单元。静电纺丝是制备纳米纤维的常用技术,由于其可适用的聚合物广泛,易于调整形貌和修饰生物活性物质等特点,受到了广大研究者的关注。功能优化的纳米纤维可以为组织修复提供适宜的仿生微环境和生物信号,本文通过优化纳米纤维的结构和生物活性得到了不同类型的纳米纤维海绵,并主要研究了其结构和功能的改善对皮肤组织修复的影响。主要内容如下:1、为了提高伤口敷料的止血和组织再生能力,我们对传统纳米纤维膜的结构进行了调整。首先,将具有止血和抗菌能力的壳聚糖与生物相容性良好的聚乙烯醇混合,通过静电纺丝得到传统二维（2D）结构的纳米纤维膜,再通过改性发泡技术扩展2D纳米纤维膜的第三维度获得具有层状结构的三维（3D）纳米纤维海绵。层状结构的构建可以提高纳米纤维的孔隙率,使纳米纤维海绵吸收超过自身重量60倍的盐溶液,并且改善纳米纤维与血细胞之间的界面相互作用,从而加速血液凝固。通过对结构的调控优化,得到的纳米纤维海绵具有良好的弹性,可以在保护伤口的同时为伤口提供三维动态微环境。进一步结果表明,纳米纤维海绵为伤口提供的良好微环境可以加速胶原蛋白的沉积,促进伤口的愈合,并且在治疗后的第21天提高再生皮肤的质量。这种层状结构纳米纤维海绵性能优良、易于制备,具有良好的临床应用前景。2、在上述研究中,虽然再生皮肤的质量有所提高,但仍可以观察到有部分皮肤存在毛囊缺失的现象。尽管位于毛囊底部的毛乳头可以与上皮细胞相互作用以调控毛囊的生长循环,但是其毛囊诱导能力在体外扩增的过程中容易丢失。多细胞球体的构建对细胞功能性的维持有着独特作用,为了构建具有功能性的毛乳头多细胞球体,我们制备得到了具有仿生微环境的纳米纤维海绵,其主要孔径大小集中在21-25μm之间。由于纳米纤维海绵的蜂窝状结构,细胞和基质之间的相互作用力得到了调节,进而促进多细胞球体的形成,并且获得的多细胞球体在恢复固有特性的同时还提高了自身分泌活性。BALB/c裸鼠实验表明,经培养后的毛乳头多细胞球体能够提高其毛囊诱导能力,并且在4周内获得再生毛发。该蜂窝状结构海绵的构建为多细胞球体的形成和毛囊再生提供了一种简单有效的策略。3、根据慢性伤口渗出液多、细菌负担重和炎症期长的特点,我们结合静电纺丝技术,制备了具有不对称浸润性的Janus纳米纤维海绵。首先亲水侧的纳米纤维通过后处理得到蜂窝状纳米纤维结构,然后,疏水侧纳米纤维以其为基底获得了微图案。通过对两侧纳米纤维形貌的调控,Janus纳米纤维海绵获得自主和单向传输液体的能力,实现了大量液体的吸收和0.7 s内液滴的传输。由于生物活性分子季铵盐壳聚糖和姜黄素的存在,Janus纳米纤维海绵还具有良好的抗氧化和抗菌能力。动物实验表明,该Janus纳米纤维海绵能够有效缩短炎症期,防止伤口周围组织浸润,促进糖尿病伤口愈合,为慢性伤口的治疗提供了新的思路。