综述：基于生物聚合物的静电纺丝纳米结构技术在组织再生中的进展

（编辑推荐）本综述系统探讨了静电纺丝（electrospinning）技术仿生构建纳米纤维支架在骨与软组织再生中的应用，重点解析了天然/合成聚合物（如PCL、PLA）的力学性能、生物相容性及药物控释潜力，并展望了3D静电纺丝、核壳结构等前沿方向对再生医学的推动作用。

　　

Abstract
静电纺丝技术通过仿生细胞外基质（ECM）的纳米纤维结构，为组织工程提供了革命性解决方案。该技术利用高压电场将生物聚合物溶液拉伸成直径数十至数百纳米的纤维，其高比表面积和可调控孔隙率显著促进细胞粘附、增殖与分化。天然聚合物（如胶原、丝素蛋白）赋予支架优异的生物活性，而合成材料（如聚己内酯PCL、聚乳酸PLA）则提供机械强度与降解可控性。通过调控溶液粘度、电压和环境参数，可精确设计纤维形貌，甚至实现药物或生长因子的梯度负载。

Introduction
从Rayleigh的液滴电场行为研究到现代静电纺丝设备的商业化，该技术已发展出同轴纺丝、离心纺丝（FS）等多种变体。与传统骨移植（如自体移植autograft）相比，静电纺丝支架避免了供区损伤和免疫排斥问题。泰勒锥（Taylor cone）形成机理（公式1：V_c²=4(H₂/h²)(ln(2h/R)-1.5)(1·3πRγ)(0.09)）揭示了电场力与表面张力的动态平衡，而射流终态直径预测模型（公式2：d_t=[γε(Q²/I³)·2/π(2lnχ-3)]^1/3）为工艺优化提供理论依据。

Parameters influencing nanofiber formation
溶液性质（粘度、电导率）、工艺参数（电压12-30kV、接收距离10-20cm）和环境湿度（30-60%）共同决定纤维直径与形貌。例如，高粘度溶液易形成微米级纤维，而添加盐类（如NaCl）可通过增强电导率获得超细纤维（<100nm）。

Employment in bone regeneration
磷酸钙（CaP）纳米颗粒复合PCL纤维可同步实现骨传导性与力学增强（弹性模量达1-3GPa），而负载BMP-2的胶原/羟基磷灰石支架能诱导成骨分化（ALP活性提升300%）。血管化挑战通过共纺丝VEGF与Ang-1得到缓解，内皮细胞迁移速率提高2倍。

Future prospects
智能响应系统（如pH/温度敏感水凝胶复合纤维）、4D打印动态支架及机器学习驱动的工艺优化将成为下一代研究热点。仍需突破临床转化瓶颈，包括大规模生产标准化（当前产量<1g/h）和长期体内安全性验证。

Conclusions
静电纺丝支架通过精准模拟ECM的拓扑结构与生化微环境，在骨软骨再生领域展现出不可替代的优势。未来需聚焦材料-工艺-功能协同设计，以应对异质组织修复的复杂需求。