综述：用于皮肤药物递送系统及治疗应用的工程化纳米纤维

本综述系统阐述静电纺丝技术构建的纳米纤维在皮肤治疗领域的创新应用。作者强调其仿生结构可模拟细胞外基质(ECM)，兼具高透气性、柔韧性及促进细胞粘附的特性。通过精准调控纤维形貌（如核壳结构、Janus纤维）及聚合物选择（如聚己内酯(PCL)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)），实现药物控释（如pH响应释放），显著提升对创面愈合、皮肤癌（黑色素瘤/非黑色素瘤）、银屑病、特应性皮炎(AD)及痤疮的治疗效能。文中重点探讨了多流体静电纺丝（三轴/四轴纺丝）、天然/合成聚合物改性（如DES-Zein体系）及功能化策略（如整合ZnO、石墨烯抗菌成分），同时指出临床转化面临灭菌工艺、规模化生产及长期生物安全性三大挑战。

　　

1. 引言
全球近三分之一人口受皮肤病困扰，其作为第四大非致死性疾病，伴随显著心理负担。传统半固体制剂（乳膏/软膏）存在易脱落、给药频繁等问题。静电纺丝纳米纤维凭借高比表面积、仿ECM结构及可编程药物释放特性，为皮肤治疗提供革新方案。

2. 静电纺丝技术创新
• 多流体纺丝突破：

• 同轴纺丝构建PCL/聚乙烯氧化物(PEO)核鞘纤维，实现抗癌药阿霉素(DOX)的长效缓释（>7天）
• 三轴纺丝开发ε-PCL/PLGA/明胶三层纤维，同步释放荧光染料与血清蛋白，促进脂肪干细胞(ADSCs)增殖（细胞活性提升>30%）
• 四轴纺丝整合聚己内酯(PCL)/明胶多层膜，调控莫西沙星抗菌活性

• 结构调控：

• 旋转收集器制备取向指数>99%的PLGA纤维，延缓地塞米松释放
• 乳液纺丝封装亲水性药物，形成核壳结构降低突释效应

3. 聚合物工程策略
• 天然聚合物功能化：

• 壳聚糖脂肪酸改性延长辛伐他汀释放至90天
• 丝素蛋白接枝环糊精，实现氟喹诺酮类药物50小时缓释
• 深共熔溶剂(DES)加工玉米醇溶蛋白(Zein)，形成雪松叶状纤维（吸附性能提升20%）

• 合成聚合物优化：

• PCL/钛碳化物(MXene)复合膜使水接触角从127°降至65.5°，协同黄芩素抗菌
• 聚丙烯酸(PAA)修饰的聚醋酸乙烯酯(PVA)纤维负载柑橘黄酮，抑制菌斑形成

4. 疾病精准治疗应用
• 创面愈合：

• 姜黄素-角蛋白/阿拉伯树胶/γ-聚谷氨酸(KGP)纤维促进TGF-β1表达，小鼠创面9天愈合率达86.6%
• 双氯芬酸-白藜芦醇/氨苄西林双层膜下调TNF-α/IL-6表达（抑制率>50%）
• "电子皮肤"纤维整合应变传感器，实时监测创面微环境

• 皮肤癌靶向治疗：

• 5-氟尿嘧啶(5-FU)/依托泊苷(ETP)共载纤维诱导黑色素瘤细胞凋亡率达74%
• 氧化钼-PCL纤维在交变磁场下产生局部高热（>42℃），选择性杀伤癌细胞
• 放射性钬-166尼龙贴片实现靶向放疗

• 炎症性皮肤病管理：

• 他扎罗汀/钙泊三醇纳米纤维水凝胶膜通过Higuchi动力学实现72小时缓释，显著改善银屑病动物模型PASI评分
• 胆固醇修饰聚酰亚胺(PI)纤维负载黑加仑籽油，降低AD模型血清IgE水平40%
• 槲皮素-PVA/精油复合纤维临床验证：炎症性痤疮减少61.2%，抗菌圈达18mm

5. 临床转化瓶颈
• 制造瓶颈：单针纺丝效率仅0.01-1g/h，多针阵列/无针纺丝(Nanospider)技术有望突破产能限制
• 稳定性缺陷：非交联胶原纤维24小时崩解，而戊二醛交联纤维维持28天结构完整
• 监管真空：缺乏纳米纤维降解产物的长期生物安全性数据

6. 产业前沿动态
Acera Surgical公司Restrata^? PGLA纤维敷料获FDA批准，糖尿病足溃疡(DFU)临床试验显示创面闭合率提升50%。胶原纳米纤维膜(DermaLayr^?)证实较传统霜剂透皮效率提高3倍，为抗衰产品开辟新路径。

7. 结论
静电纺丝纳米纤维通过结构创新（取向纤维/Janus拓扑）、材料复合（聚合物/无机纳米粒子）及刺激响应设计（pH/磁热/酶触发），显著提升皮肤药物递送精准度。其在创面微环境调控、肿瘤靶向治疗及慢性炎症管理方面的优势，为取代传统制剂提供科学依据。未来需突破灭菌工艺（γ射线致结构坍塌）、连续化生产及临床合规性三大壁垒，加速转化应用。