六方氮化硼掺杂PVA复合纳米纤维的抗菌与生物相容性研究及其在组织工程中的应用

这篇研究通过静电纺丝技术低成本制备了六方氮化硼（h-BNNPs）掺杂的聚乙烯醇（PVA）复合纳米纤维，平均直径376.26±59.20 nm。材料展现出显著抗菌性（对大肠杆菌抑制率89.56%）和超高生物相容性（细胞存活率>98%），其疏水特性和加速降解行为为创面敷料和组织工程提供了多功能解决方案。

　　

材料与方法创新
研究团队采用静电纺丝技术，以蒸馏水为溶剂，通过常规搅拌（无需功能化修饰）成功将2 wt.%六方氮化硼（h-BNNPs）掺杂至10 wt.%聚乙烯醇（PVA）溶液。优化参数显示：2.5小时搅拌时间配合1 mL·h^-1流速可制备直径376.26±59.20 nm的均匀纤维，TEM证实BNNPs在纤维基质中分散良好。

结构表征突破
XRD和SAED分析验证了h-BN的（101）和（110）晶面特征峰。FT-IR谱图中1726 cm^-1处新出现的羰基峰表明BNNPs诱导了PVA链重排，而1369 cm^-1和779 cm^-1的特征振动峰确认了BN的掺杂。3D孔隙率分析显示BN掺杂使孔隙率从7.37%降至5.42%，形成更致密的屏障结构。

功能性能验证
水吸收实验揭示复合材料的疏水特性（BNNPs主导），而溶菌酶降解测试显示PVA/BN降解速率快于纯PVA，归因于h-BN破坏聚合物结晶区形成的微孔结构。抗菌测试中，材料对大肠杆菌（8.78 mm）、金黄色葡萄球菌（6.82 mm）和白色念珠菌（21.54 mm）的抑制圈显著，MIC实验证实对大肠杆菌抑制率高达89.56%。

生物医学应用潜力
MTT实验显示L929成纤维细胞存活率>98%，证实材料超高生物安全性。研究创新性地通过物理掺杂实现了抗菌-生物相容协同效应，其加速降解特性与创面酶环境匹配，为智能敷料设计提供了新思路。未来需优化BN浓度梯度并开展体内研究验证长期性能。