硫醇等离子体聚合与纤连蛋白固定协同增强PCL纳米纤维的生物响应性及其在组织工程中的应用

本研究针对组织工程支架表面疏水性问题，通过介质阻挡放电(DBD)等离子体聚合技术，以1-丙硫醇为单体在聚己内酯(PCL)纳米纤维表面构建硫醇(-SH)富集涂层，结合纤连蛋白(FN)固定化策略，显著提升雪旺细胞粘附与增殖。研究系统优化了载气类型、压力、处理时间和Yasuda参数(W/FM)，获得厚度102nm、硫含量11%的稳定涂层，细胞活性较对照组提升128%，为神经组织工程提供了创新表面改性方案。

　　

组织工程领域长期面临合成聚合物支架表面生物惰性的挑战。聚己内酯(PCL)虽具有优异的机械性能和生物相容性，但其疏水表面严重制约细胞粘附。传统化学改性方法存在溶剂残留、纤维形貌破坏等缺陷，而现有等离子体处理技术对硫醇功能化的探索仍属空白。针对这一瓶颈问题，研究人员创新性地将介质阻挡放电(DBD)等离子体聚合与生物分子固定化策略相结合，为神经再生提供理想支架材料。

研究团队采用电纺技术制备直径214±35nm的PCL纳米纤维，通过系统优化等离子体参数发现：氩气作为载气时硫含量达7.7%，显著优于氦气(3.3%)；10kPa压力下处理10分钟可获得102.6nm均匀涂层，而15kPa会导致纤维熔融；Yasuda参数72MJ/kg时硫醇密度最高(5.4%)，XPS证实C-S键占比15.2%。稳定性测试显示该涂层在37℃水中浸泡24小时后仍保持90%以上未氧化硫基团。

在生物性能方面，硫醇化PCL的杨氏模量显著提升，而断裂伸长率仅轻微下降。纤连蛋白固定实验揭示：硫醇化样品通过二硫键交换反应共价结合FN，酰胺基团浓度(8.1%)远超物理吸附组(6.9%)。雪旺细胞培养7天后，硫醇-FN协同组细胞活性达对照组的128%，SEM显示细胞完全铺展形态，而对照组呈现球形凋亡特征。

该研究首次阐明中等压力DBD等离子体构建硫醇涂层的参数-性能关系，突破性发现硫基与FN的协同效应可使细胞增殖效率翻倍。相关成果发表于《Applied Surface Science Advances》，为神经导管等植入器械的表面功能化提供新范式，其"气相改性-生物固定"双阶策略可拓展至其他组织工程应用。