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———最新發(fā)現(xiàn)———比頭發(fā)絲細(xì)1500倍

　　電紡絲技術(shù)，是利用聚合物溶液(或熔體)在電場(chǎng)下的噴射，來(lái)制備納米級(jí)超精細(xì)纖維的一種新型加工方法。一個(gè)普通的電紡絲制備裝置主要由三部分組成：高壓直流電源、帶有不銹鋼針頭的注射器和收集器。當(dāng)儀器工作時(shí)，在收集器和注射器之間加一個(gè)高壓，當(dāng)電壓達(dá)到溶液的靜電斥力大于它的表面張力的時(shí)候，溶液就會(huì)從注射器的針頭噴射出來(lái)，這就形成了紡絲。

　　這些細(xì)絲的直徑一般只有50—500納米。如果以50納米計(jì)算，它們的粗細(xì)只相當(dāng)于一根頭發(fā)絲直徑的一千五百分之一。目前，科學(xué)家們成功利用電紡絲加工的聚合物已經(jīng)超過(guò)上百種。它不僅能夠制造高分子的納米纖維，還能夠制造有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合的材料。方法簡(jiǎn)單，裝置便宜，可以制造無(wú)限長(zhǎng)的纖維，可重復(fù)性好，易于控制制品的化學(xué)組分和物理性能等。

　　新技術(shù)讓納米絲更“聰明”

　　相比以往的電紡絲，上海硅酸鹽研究所的可控電紡絲技術(shù)制成的無(wú)疑是一種更“聰明”的納米絲。

　　他們研究發(fā)現(xiàn)，電場(chǎng)力和庫(kù)倫引力在纖維沉積和排列方面發(fā)揮重要作用。利用這一原理，他們巧妙地設(shè)計(jì)并利用具有不同結(jié)構(gòu)的收集模板，制備出了具有復(fù)雜可控圖案化和編織結(jié)構(gòu)的電紡絲纖維支架材料。這較以往的纖維取向控制技術(shù)又往前邁出了一大步。由于圖案和編織結(jié)構(gòu)的可控性進(jìn)一步增強(qiáng)，這為電紡絲技術(shù)帶來(lái)了更為廣闊的應(yīng)用前景。

　　———應(yīng)用前景———

　　納米粗細(xì)的電紡絲并不只是科學(xué)家手中的玩物，它在許多方面都有著巨大的用途。

　　在需要“人工血管”“人工皮膚”“人工骨骼”等臨床修復(fù)替代品為患者解除痛苦時(shí)，由與組織極為友善的高分子材料制成的電紡絲可以出馬解決；在電子、催化、航空航天、服裝甚至其他工業(yè)領(lǐng)域電紡絲纖維更可當(dāng)仁不讓。

　　精密的“人體打印機(jī)”

　　就目前而言，生物組織工程和再生醫(yī)學(xué)可能還是電紡絲纖維的最大應(yīng)用領(lǐng)域。

　　據(jù)介紹，電紡絲纖維在結(jié)構(gòu)上與天然細(xì)胞外基質(zhì)十分相似，且有較好的生物相容性及一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，又易加工制作，因而是人體器官再造較為理想的支架材料之一。在軟骨、骨、血管、心臟、神經(jīng)等組織工程領(lǐng)域都有十分廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

　　如果打一個(gè)形象的比方，電紡絲纖維就相當(dāng)于一臺(tái)“人體打印機(jī)”。往常當(dāng)患者出現(xiàn)組織壞死、器官衰竭或者骨頭、皮膚損傷時(shí)，我們采用的方法一般是用他人或患者自己其他部位的健康皮膚、骨骼進(jìn)行移植替代修復(fù)創(chuàng)傷和缺損。而在不久的將來(lái)我們有可能將電紡絲技術(shù)與組織工程技術(shù)結(jié)合，應(yīng)用于人體組織損傷的修復(fù)。

　　具體方法是，先按照患者需要替換部位的組織或器官的形狀用電紡絲制作細(xì)胞支架，而后從患者體內(nèi)提取相應(yīng)的種子細(xì)胞放置在之前準(zhǔn)備好的細(xì)胞支架上進(jìn)行培養(yǎng)。由高分子材料制成的電紡絲支架不但會(huì)在新生皮膚的生長(zhǎng)過(guò)程中為其定型，還能增加器官或組織的穩(wěn)定性。之后新生的組織和器官就會(huì)逐漸成形，直至完全修復(fù)缺損，而支架材料則逐漸降解。這樣一來(lái)，病人獲得了新生，充當(dāng)生長(zhǎng)基質(zhì)的電紡絲支架也完成了使命。

　　因此，科學(xué)家介紹說(shuō)有了這樣的技術(shù)，就好比我們擁有了一臺(tái)可以定制、復(fù)制組織和器官的“人體打印機(jī)”。

　　超強(qiáng)的功能纖維

　　除了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域外，電紡絲纖維還可以用在航空航天、凈化過(guò)濾、光電器件、織物增強(qiáng)及防水、植物殺蟲(chóng)等多個(gè)領(lǐng)域。

　　例如，由特定的材料制成的電紡絲納米布，具備質(zhì)量輕、抗高溫、抗輻射等功能，因此可被用作航空航天材料；而由電紡絲織成的半透膜可以選擇性過(guò)濾特定大小的顆粒或分子，從而達(dá)到凈化過(guò)濾的目的。另外，由于該法制得的纖維直徑可達(dá)納米級(jí)，多數(shù)以無(wú)紡布形態(tài)出現(xiàn)，因其空隙極小，可阻隔細(xì)菌、病毒及有害物質(zhì)，又因其柔軟、透氣，可被用于制成一些特殊布料。穿著由這種材料制成的衣服，您甚至可以完全告別洗衣機(jī)時(shí)代了，由幾種特殊粒子附著的納米纖維織成的衣服不但不會(huì)沾染污漬，還具有防菌、抗臭、免清洗功能。