ZIF-8/PLA纳米纤维生物矿化结晶加速伤口愈合：增强血管再生与减轻炎症的新策略

本研究通过电纺丝技术制备ZIF-8/PLA纳米纤维，经模拟体液（SBF）矿化后形成羟基磷灰石样晶体（mZIF-8/PLA），显著提升聚乳酸（PLA）材料的机械性能、亲水性和生物活性。体内外实验证实，该材料通过持续释放Zn2+和Ca2+促进成纤维细胞增殖、增强血管生成（CD31+）、减少炎症浸润（CD86+），并降低I/III型胶原比例，为皮肤再生提供新型功能化敷料。

　　

引言：生物活性敷料的创新需求

聚乳酸（PLA）作为可降解合成聚合物，虽具有良好生物相容性，但作为伤口敷料缺乏促血管生成、细胞外基质分泌等关键生物学功能。研究团队创新性地将沸石咪唑酯骨架-8（ZIF-8）与PLA复合，通过模拟体液（SBF）诱导生物矿化，在纳米纤维表面形成含钙（Ca²⁺）、磷（P）和锌（Zn²⁺）的羟基磷灰石样晶体，赋予材料多重生物活性。

材料与方法：矿化纳米纤维的构建

ZIF-8/PLA纳米纤维通过电纺丝技术制备，经SBF浸泡14天获得矿化产物（mZIF-8/PLA）。表征显示矿化晶体直径达400±350 nm，元素分布证实Ca/P/Zn共沉积。力学测试显示矿化后断裂应变显著提升，接触角从148.4°降至82°，吸水率提高3倍。离子释放实验检测到持续14天的Zn²⁺和Ca²⁺释放曲线。

结果：协同增强的生物学效应

3.1 理化性能优化

矿化使纤维表面粗糙度增加，水蒸气透过率（WVTR）达峰值。体外降解28天后质量保留60%，兼具结构稳定性与可降解性。

3.2 细胞行为调控

Calcein-AM/PI染色显示mZIF-8/PLA组人真皮成纤维细胞（HDFs）存活率提升40%，CCK-8检测证实增殖活性增强。

3.3 动物模型验证

大鼠全层皮肤缺损模型中，mZIF-8/PLA组第14天伤口闭合率达86.62%，显著高于对照组（30.13%）。组织学分析显示：

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  血管密度增加2倍（CD31⁺计数）

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  炎症细胞减少50%（CD86⁺计数）

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  胶原沉积量提升且I/III型比例降低

讨论：多机制促进再生

矿化过程遵循"ZIF-8降解→Ca-P成核→晶体生长"路径。Zn²⁺通过调控MMP活性和巨噬细胞极化（M1/M2）减轻炎症；Ca²⁺促进成纤维细胞迁移和胶原合成。羟基磷灰石涂层不仅改善材料亲水性，其微纳结构还提供细胞锚定位点，协同增强再生效果。

结论：转化医学价值

该研究开创性地将MOF材料（ZIF-8）的生物矿化特性应用于皮肤再生领域，开发的mZIF-8/PLA纳米纤维兼具机械强度与生物活性，为慢性伤口治疗提供新策略。未来可进一步探索其在不同病理微环境（如糖尿病伤口）中的适应性。