四、面临挑战

除了取得巨大的成功之外，静电纺丝法和纺丝纳米纤维还存在一些需要克服的困难。使用静电纺丝膜和支架进行组织工程时遇到的主要挑战是在正常的被动播种条件下，支架上的细胞分布不均匀和缺乏细胞迁移。由于其在各种组织工程中作为细胞支架的潜力，使细胞浸润成为纤维结构的问题得到了迅速的关注。通过使用传统的静电纺丝技术，纳米纤维以简单且低成本的方式获得。然而，随着纺丝时间的增加，这种方法会形成具有巨大纤维密度的网格。据报道，随着电纺纤维直径的减小，每单位长度的纤维与纤维接触的数量增加，并且网孔中的平均孔半径减小。由于这些因素，结构中的小孔与较大细胞之间产生尺寸的不匹配，这会限制细胞在支架内部迁移的能力，特别是对于3D组织/器官，这种限制可能会阻碍电纺丝纤维的发展和应用。所以，制订一种可以使用静电纺丝技术制造透过细胞的支架的方法是非常重要的。已经报道了几种方法来解决这些问题。Ekaputra等研究了三种改善细胞浸润的方法及其可行性。第一种方法是采用医用级聚ε-己内酯/胶原蛋白[medical grade poly（ε-caprolactone）/collagen，mPCL/Col]作为主要纤维与水溶性聚合物聚环氧乙烷（PEO）和明胶共同静电纺丝，以增加结构中的空隙体积，并从中选择性去除固体物质网格。此外，也可以用水溶性聚合物进行静电纺丝，以促进细胞浸润。第二种方法是使用微米尺寸的mPCL/Col（μmPCL/Col）来增加纤维与纤维之间的距离，从而增加孔隙尺寸。第三种方法是使用μmPCL/Col与肝素共同沉积。Heprasil是一种基于化学修饰的透明质酸的合成ECM，已经被开发用于三维细胞培养和组织工程。由于包含肝素（糖胺聚糖水凝胶），在细胞可以迁移的密集组装的纤维内产生了可酶降解的基质袋。他们已经发现微米纤维与肝素的组合是最成功的方法。除更好的细胞迁移外，肝素还可以促进特定组织工程应用中的生物活性因子的可控释放。Kidoaki等也提出了选择性浸出的概念来创造微孔，也有类似的报道，如将明胶掺入PCL静电纺丝溶液中以提高细胞由于明胶快速溶解而迁移到PCL网状物中的能力。