取向靜電紡絲支架在肌腱和韌帶修復(fù)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

盛旦丹 陳俊 陳世益

1 復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科（上海 200040）

2 聚合物分子工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（復(fù)旦大學(xué)）

1 引言

肌腱和韌帶損傷是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)疾病。肌腱和韌帶損傷后往往難以自我修復(fù)，保守治療無(wú)法緩解癥狀的患者通常需要通過(guò)外科手段進(jìn)行干預(yù)治療，嚴(yán)重的肌腱和韌帶損傷更是需要借助移植物進(jìn)行修復(fù)[1-3]。常用的移植物種類包括自體、同種異體、異種異體和人工移植物。其中，自體移植物會(huì)引起供區(qū)損傷，同種異體和異種異體移植物可引起免疫排斥反應(yīng)和潛在的疾病傳播風(fēng)險(xiǎn)，而無(wú)論自體、同種異體還是異種異體移植物，都受到來(lái)源限制以及移植物力學(xué)性能下降的影響[4]，此外，人工移植物存在組織誘導(dǎo)性低、無(wú)法使自體組織很好地長(zhǎng)入從而與宿主組織進(jìn)行整合的情況[5]。所以，越來(lái)越多的研究人員將焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到組織工程支架材料的開(kāi)發(fā)上，尋求通過(guò)組織工程的方法修復(fù)肌腱和韌帶損傷[6]。

對(duì)于肌腱和韌帶的再生，理想的組織工程支架應(yīng)具備刺激、調(diào)節(jié)細(xì)胞向所需的表型分化和朝著所需的結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)以恢復(fù)天然肌腱和韌帶組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)特性的功能，包括使細(xì)胞向肌腱/韌帶/骨樣表型分化、細(xì)胞黏附形態(tài)有序排列以及產(chǎn)生豐富的細(xì)胞外基質(zhì)（extra?cellular matrix，ECM）等[7]。靜電紡絲技術(shù)為肌腱和韌帶這類富含ECM、具有高度等級(jí)結(jié)構(gòu)的組織提供了一種制備仿生支架材料的方法。

靜電紡絲技術(shù)發(fā)端于1934年[8]，自20 世紀(jì)80年代納米技術(shù)興起后，經(jīng)過(guò)美國(guó)Reneker[9]和Rutledge[10]課題組對(duì)靜電紡絲工藝和應(yīng)用深入而廣泛地研究推動(dòng)，靜電紡絲技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入快車道。經(jīng)典的靜電紡絲裝置主要包括三個(gè)組成部分：高壓電源、噴絲裝置和接收裝置。高分子聚合物溶液在強(qiáng)電場(chǎng)下從噴絲裝置中高速射出后，經(jīng)過(guò)揮發(fā)性成分的快速蒸發(fā)，在接收裝置上固化成纖維。鑒于靜電紡絲技術(shù)制備的纖維材料具有可調(diào)節(jié)比表面積、孔隙率、孔結(jié)構(gòu)、功能性等優(yōu)勢(shì)，目前已廣泛應(yīng)用于環(huán)境、能源、傳感器、化學(xué)工程、生物組織工程等領(lǐng)域[11]。隨著研究的不斷深入以及終端需求的不斷變化，研究者們?cè)趯?duì)噴絲裝置和接收裝置進(jìn)行改進(jìn)后，已可制備一系列結(jié)構(gòu)、排列多樣的纖維，包括實(shí)心、空心、核-殼結(jié)構(gòu)的纖維和無(wú)規(guī)、取向、圖案化排列的纖維等[12-14]，并可通過(guò)理化處理或添加生物活性分子等后處理方法進(jìn)行功能化改性以滿足不同需求的組織損傷修復(fù)[15，16]。其中，取向排列設(shè)計(jì)的纖維支架材料其纖維沿軸向整齊排列，因其可顯著提高支架在纖維軸向的力學(xué)性能以及影響細(xì)胞的遷徙、分化等生物學(xué)特性而引起運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)相關(guān)研究人員的極大關(guān)注[17，18]。本綜述重點(diǎn)介紹取向靜電紡絲支架在肌腱和韌帶修復(fù)中的應(yīng)用研究情況，并嘗試展望未來(lái)取向靜電紡絲支架在肌腱和韌帶修復(fù)中的應(yīng)用研究前景。

2 取向靜電紡絲支架在肌腱和韌帶修復(fù)中的應(yīng)用

2.1 模擬骨-腱-骨結(jié)構(gòu)的取向靜電紡絲支架

前交叉韌帶（anterior cruciate ligament，ACL）損傷后會(huì)嚴(yán)重影響膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能，久而久之導(dǎo)致關(guān)節(jié)退變和骨關(guān)節(jié)炎的提早發(fā)生，因此需要進(jìn)行ACL 重建以盡快恢復(fù)膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性[19]。取自體中1/3 骨-髕腱-骨（bone-patellar tendon-bone，B-PT-B）作為移植物進(jìn)行ACL重建是目前臨床ACL重建的金標(biāo)準(zhǔn)[20]。

為了研發(fā)貼近B-PT-B的靜電紡絲支架，研究人員開(kāi)展了制備骨-腱-骨結(jié)構(gòu)支架的探索。Samavedi 等[21]通過(guò)增加噴絲裝置數(shù)量和利用輥筒與擋板相結(jié)合的接收裝置，制備了由無(wú)規(guī)聚丙交酯-乙交酯[poly（lactideco-glycolide），PLGA]纖維區(qū)、取向聚己內(nèi)酯（polycapro?lactone，PCL）纖維區(qū)和兩者纖維過(guò)渡區(qū)組成的三段式薄膜，并利用可光交聯(lián)的聚乙二醇二丙烯酸酯（polyeth?ylene glycol diacrylate）水凝膠將其加工成圓柱形復(fù)合支架以模擬骨-腱-骨結(jié)構(gòu)的形狀。研究表明，在薄膜上培養(yǎng)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（bone marrow stromal cell，BMSC）時(shí)，BMSCs 在取向PCL 纖維區(qū)表現(xiàn)出較高的生長(zhǎng)方向一致性和長(zhǎng)寬比，而在無(wú)規(guī)PLGA纖維區(qū)表現(xiàn)出隨機(jī)雜亂的生長(zhǎng)方向和較低的長(zhǎng)寬比。進(jìn)一步，Lin等[22]利用一對(duì)錐筒樣接收裝置，僅用單噴絲裝置同樣制備了“無(wú)規(guī)-取向-無(wú)規(guī)”纖維排列結(jié)構(gòu)的PCL納米纖維支架，并將無(wú)規(guī)纖維排列區(qū)域浸泡在5×模擬體液（sim?ulated body fluid，SBF）中覆蓋一層礦物，以更好地模擬骨-腱界面。結(jié)果表明，支架不同區(qū)域上種植的BM?SCs 表現(xiàn)出不同的特異性譜系分化。在取向區(qū)域肌腱和韌帶的特異性標(biāo)志物腱調(diào)蛋白（tenomodulin，Tnmd）和Mohawk（Mkx）明顯上調(diào)，與無(wú)規(guī)區(qū)域相比分別上調(diào)3.5倍和20倍以上。相反，在礦化的無(wú)規(guī)區(qū)域骨的特異性標(biāo)志物骨鈣素（osteocalcin，OCN）和骨橋蛋白（osteo?pontin，OPN）則顯著上調(diào)。制備模擬B-PT-B結(jié)構(gòu)的取向靜電紡絲支架，其優(yōu)勢(shì)在于可修復(fù)復(fù)雜部位的肌腱和韌帶損傷，例如前/后交叉韌帶等，同時(shí)，其在實(shí)際臨床應(yīng)用中所要面臨的挑戰(zhàn)也是艱巨的，作為模擬骨-腱-骨結(jié)構(gòu)的移植物，如何實(shí)現(xiàn)移植物骨道段與自體骨的整合、移植物整體力學(xué)強(qiáng)度是否充足等問(wèn)題是未來(lái)需要攻克的難關(guān)。

2.2 模擬止點(diǎn)結(jié)構(gòu)的取向靜電紡絲支架

肌腱和韌帶與骨相連的界面稱為止點(diǎn)（enthesis），作為軟硬兩種組織的交界處，其組織學(xué)結(jié)構(gòu)較為特殊，分為四個(gè)部分：（1）肌腱和韌帶纖維區(qū)域；（2）纖維軟骨區(qū)域；（3）礦化的纖維軟骨區(qū)域；（4）骨區(qū)域。止點(diǎn)的修復(fù)也是當(dāng)今骨科運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的治療難點(diǎn)和研究熱點(diǎn)。

為了修復(fù)止點(diǎn)，研究人員從模擬組織結(jié)構(gòu)、恢復(fù)梯度礦化結(jié)構(gòu)著手，通過(guò)結(jié)構(gòu)仿生和成分仿生角度進(jìn)行了相關(guān)研究。Xie 等[23]通過(guò)在取向PCL 纖維上梯度沉積無(wú)規(guī)PCL 纖維以模擬止點(diǎn)結(jié)構(gòu)。Criscenti 等[24]則將3D打印技術(shù)與靜電紡絲技術(shù)相結(jié)合，制備了一種三段式支架，由直徑208 ± 7.1 μm的PCL 3D打印纖維區(qū)、直徑0.588 ± 0.02 μm 的PLGA 取向靜電紡絲纖維區(qū)和兩者的重疊區(qū)組成，三個(gè)區(qū)域的孔隙率分別為77.1% ± 1.7 %、95.9% ± 1.6 %和80.2% ± 2.7 %。這樣差異性的結(jié)構(gòu)引起了不同區(qū)域不同的力學(xué)性能和生物學(xué)反應(yīng)。Cai等[25]則以絲素蛋白/聚乳酸-聚己內(nèi)酯制備了無(wú)序與有序雙層堆疊的納米纖維支架，以改善止點(diǎn)的微觀梯度結(jié)構(gòu)促進(jìn)腱與骨的修復(fù)整合。但是僅僅從結(jié)構(gòu)角度模擬止點(diǎn)區(qū)域結(jié)構(gòu)還無(wú)法使研究人員感到滿意，進(jìn)而有學(xué)者提出了從成分仿生角度切入的設(shè)計(jì)思路。Li等[26]提出了一種簡(jiǎn)單的制備梯度礦化支架的方法，將制備好的靜電紡絲膜呈一定角度斜置于燒杯中，并以恒定速度持續(xù)向燒杯中加入SBF，根據(jù)燒杯內(nèi)靜電紡絲膜上下部分浸泡時(shí)間的不同從而得到梯度礦化支架。進(jìn)一步，Samavedi等[27]在制備得到摻雜納米羥基磷灰石（nano hydroxyapatite，nHAP）的PCL靜電紡絲膜后，再將其經(jīng)過(guò)5×SBF 浸泡處理以更好地模擬礦化梯度，能譜分析測(cè)得nHAP-PCL 纖維上的平均鈣磷比為1.48，稍低于HAP的1.67，作者認(rèn)為可能是SBF中的鎂離子和鉀離子干擾所致。這種成分仿生的制備思路使得骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2 和OPN 的基因表達(dá)在礦化區(qū)得到增強(qiáng)，利于止點(diǎn)區(qū)域骨組織的再生[28]。此外，He等[29]通過(guò)設(shè)置接收輥筒的滾動(dòng)角度，兩步法制備了兩端摻雜nHAP的PLGA靜電紡絲膜，既從結(jié)構(gòu)上模擬了從無(wú)規(guī)到取向，又從成分上模擬了從礦化到無(wú)礦化。Cong等[30]的研究通過(guò)利用PCL有序與無(wú)序多層堆疊并添加ColⅠ、Col Ⅱ和nHAP 同樣做到了從結(jié)構(gòu)和成分兩個(gè)角度對(duì)止點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模仿。這些研究都表明取向靜電紡絲支架可以對(duì)止點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，并有利于促進(jìn)止點(diǎn)修復(fù)，但是目前大多數(shù)研究仍局限在小動(dòng)物模型上，未來(lái)在多角度仿生制備材料的同時(shí)需要進(jìn)一步驗(yàn)證該類材料在大動(dòng)物模型上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并觀察遠(yuǎn)期療效。

2.3 模擬體部結(jié)構(gòu)的取向靜電紡絲支架

肌腱和韌帶區(qū)別于其他結(jié)締組織的關(guān)鍵在于膠原纖維的特殊排列結(jié)構(gòu)。這些膠原纖維的排列方向與韌帶纖維長(zhǎng)軸方向是一致的，正是得益于這種近乎平行的膠原纖維排列結(jié)構(gòu)才使得肌腱和韌帶在纖維軸向排列方向上具有優(yōu)異的力學(xué)載荷與抗張性能[31]，從而在人體運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮重要作用。

為了修復(fù)肌腱和韌帶的體部損傷，研究人員從多角度對(duì)取向靜電紡絲支架開(kāi)展了研究。Sahoo等[32]觀察到將釋放堿性成纖維生長(zhǎng)因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）的PLGA 纖維涂覆在編織的蠶絲支架上能夠刺激間充質(zhì)祖細(xì)胞的增殖、分化。因此，Liu 等[33]針對(duì)延長(zhǎng)bFGF 在支架中的活性進(jìn)行了研究，他們將負(fù)載bFGF 的葡聚糖玻璃納米顆粒（dextran glassy nanoparticles，DGNs）包裹進(jìn)聚左旋乳酸（poly-L-lactic acid，PLLA）纖維支架中以確保bFGF 的生物活性。結(jié)果顯示，bFGF/DGNs-PLLA 支架的蛋白質(zhì)包封率達(dá)到48.71% ± 13.53%，釋放時(shí)間接近30天，能更好地促進(jìn)細(xì)胞增殖和損傷愈合。Olvera等[34]研究顯示，在沒(méi)有生長(zhǎng)因子刺激時(shí)，與無(wú)規(guī)纖維支架組中的BM?SCs 相比，取向纖維支架組中的BMSCs 顯示出較高水平的TNMD 和聚蛋白聚糖（Aggrecan）基因表達(dá)。在使用結(jié)締組織生長(zhǎng)因子（connective tissue growth factor，CTGF）刺激的情況下，BMSCs可向腱系進(jìn)行分化，兩組TNMD表達(dá)均增加，其中取向纖維支架組TNMD表達(dá)更高；當(dāng)使用轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β3刺激時(shí)，無(wú)規(guī)纖維支架組的BMP-2 表達(dá)較高，這提示無(wú)規(guī)纖維支架是更適合表達(dá)軟骨內(nèi)表型的基質(zhì)材料；當(dāng)兩種生長(zhǎng)因子連續(xù)刺激時(shí)，與使用單一生長(zhǎng)因子刺激相比，取向纖維支架組表達(dá)出更高水平的總膠原沉積量。類似研究中，Pauly 等[35]將CTGF 結(jié)合在取向納米纖維束表面并植入皮下，6周后通過(guò)免疫組化觀察到CTGF結(jié)合的納米纖維束周圍I型和Ⅲ型膠原染色較未結(jié)合CTGF 的納米纖維束更均勻。此外，Manning 等[36]將血小板衍生生長(zhǎng)因子BB（platelet-derived growth factor BB，PDGF-BB）與脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞（adipose-derived mesenchymal stem cells，ASCs）一起摻入基于肝素和纖維蛋白的水凝膠中，然后用PLGA纖維薄膜對(duì)水凝膠進(jìn)行分層并提供結(jié)構(gòu)支撐，以此實(shí)現(xiàn)PDGF-BB 和ASCs 的手術(shù)遞送。結(jié)果顯示細(xì)胞在支架中保持活力并且實(shí)現(xiàn)了生長(zhǎng)因子的持續(xù)釋放，術(shù)后9 天仍可發(fā)現(xiàn)肌腱修復(fù)部位熒光標(biāo)記的ASCs 和支架，總DNA 表達(dá)也增加。Orr 等[37]還對(duì)細(xì)胞浸潤(rùn)多層支架的情況進(jìn)行了研究，除發(fā)現(xiàn)取向纖維組的Col Ⅲ和TNMD 基因表達(dá)高于無(wú)規(guī)纖維組外，研究還發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞與支架共培養(yǎng)28天后，盡管取向和無(wú)規(guī)纖維支架中均顯示細(xì)胞在支架的全厚度中有浸潤(rùn)，但根據(jù)天狼猩紅染色評(píng)估，僅取向纖維支架組在整個(gè)支架厚度上顯示出明顯的紅色雙折光和有序的膠原纖維排列，這為取向纖維支架早期的機(jī)械性能的增加提供了有力證據(jù)。Yang等[38]則采用PCL和甲基丙烯酸酯明膠（methacrylated gelatin，mGLT）共紡方法制備了可光交聯(lián)的多層取向纖維支架，結(jié)果證明光交聯(lián)的方法能使mGLT 更加均勻地分布在整個(gè)支架內(nèi)的同時(shí)維持支架的機(jī)械強(qiáng)度，且植入多層支架內(nèi)的細(xì)胞仍能對(duì)支架形貌和外源性生長(zhǎng)因子產(chǎn)生反應(yīng)。另外，Chen 等[39]通過(guò)包埋吸附了一氧化氮（nitricoxide，NO）的金屬有機(jī)框架納米顆粒構(gòu)建的同軸PCL/明膠（gelatin，Gel）取向靜電紡絲支架，能夠較穩(wěn)定地緩釋介導(dǎo)血管生成的NO達(dá)15 天，從而使PCL/Gel 取向靜電紡絲支架具有較持久的促血管生成作用，增加韌帶修復(fù)時(shí)的血供，利于組織在更短的修復(fù)時(shí)間內(nèi)獲得更高的生物力學(xué)強(qiáng)度。當(dāng)然，肌腱和韌帶修復(fù)術(shù)后的防粘連問(wèn)題也是許多學(xué)者努力克服的方向之一。Jiang[40]、Lui[41]等分別通過(guò)在取向靜電紡絲支架中加入萘普生鈉、塞來(lái)昔布等物質(zhì)來(lái)抑制粘連發(fā)生，并確定ERK1/2 和Smad2/3 磷酸化是早期粘連形成過(guò)重的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素，可通過(guò)下調(diào)ERK1/2和Smad2/3 磷酸化來(lái)阻斷粘連。以上針對(duì)模擬肌腱和韌帶體部損傷的取向靜電紡絲支架研究，均表明該類材料在加強(qiáng)肌腱和韌帶體部損傷修復(fù)方面具有優(yōu)勢(shì)，但是該類材料由于成骨作用有限，故在涉及止點(diǎn)結(jié)構(gòu)的修復(fù)中應(yīng)用較少。此外，由于納米纖維的有序排列結(jié)構(gòu)易導(dǎo)致支架在術(shù)中被縫合線割裂，所以提升纖維間的作用力將有助于更好地推動(dòng)材料面向?qū)嶋H應(yīng)用。

2.4 機(jī)械性能

雖然以上研究表明取向纖維結(jié)構(gòu)的靜電紡絲支架能夠通過(guò)各種方式促進(jìn)細(xì)胞的黏附、增生、遷移、基因表達(dá)和基質(zhì)沉積等，但如果取向靜電紡絲支架應(yīng)用到臨床時(shí)不能擁有足夠的機(jī)械性能，這些積極的特性可能是無(wú)關(guān)緊要的[42]。因此，一些研究人員對(duì)如何提高靜電紡絲支架的機(jī)械性能展開(kāi)了研究。Kolluru等[43]的研究發(fā)現(xiàn)靜電紡絲制備橢圓形橫截面的納米纖維相比于圓形和不規(guī)則橫截面的納米纖維有更高的強(qiáng)度和更韌的彈性。Pauly等[44]的研究也發(fā)現(xiàn)通過(guò)改變PCL納米纖維的排列方向和幾何形狀能夠顯著影響支架的機(jī)械性能，取向纖維薄片具有最大的彈性模量，比無(wú)規(guī)纖維薄片高125%，比取向纖維束高45%。將上述取向纖維薄片卷曲為取向纖維束可增加大約107%的屈服應(yīng)力和140%的屈服應(yīng)變，并使纖維束的機(jī)械性能處在天然ACL 的機(jī)械性能范圍內(nèi)：彈性模量達(dá)到158 ± 32 MPa，屈服應(yīng)力達(dá)到57 ± 23 MPa，屈服應(yīng)變達(dá)到0.38± 0.08。Sheikh 等[45]還通過(guò)將多壁碳納米管摻入醫(yī)用級(jí)聚氨酯溶液中，將取向靜電紡絲支架的拉伸應(yīng)力提高到了72.78 ± 5.5 MPa。此外，Surrao[46]、Vaquette[47]、Banik[48]等還研發(fā)出了具有與天然肌腱和韌帶組織類似“S”形力學(xué)特征曲線的取向靜電紡絲支架，曲線包含腳趾區(qū)和線性彈性區(qū)。

另外，由于術(shù)后早期康復(fù)有助于患者盡快重返運(yùn)動(dòng)，因此研究機(jī)械性能對(duì)肌腱和韌帶修復(fù)中細(xì)胞和組織的影響也是近些年來(lái)的熱點(diǎn)。Lee 等[49]研究了不同方向的動(dòng)態(tài)拉伸刺激對(duì)成纖維細(xì)胞的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)成纖維細(xì)胞對(duì)與自身長(zhǎng)軸方向一致的機(jī)械刺激更為敏感。Karchin等[50]研究了不同大小的拉伸應(yīng)變幅度對(duì)成纖維細(xì)胞的影響，結(jié)果顯示與高應(yīng)變幅度（10%）相比，低應(yīng)變幅度（3%）可顯著增加細(xì)胞在取向纖維支架上的I型膠原基因表達(dá)。Bosworth等[51]則研究了PCL靜電紡絲紗線在動(dòng)態(tài)拉伸載荷下對(duì)BMSCs的影響。將BM?SCs種植在紗線上，每天接受5%應(yīng)變、1 Hz、3600次循環(huán)的力學(xué)刺激，持續(xù)21 天，結(jié)果顯示與靜態(tài)培養(yǎng)的紗線相比，受到動(dòng)態(tài)拉伸載荷影響的紗線在不改變細(xì)胞的單軸生長(zhǎng)方向的情況下會(huì)增厚紗線周圍的細(xì)胞層，表明細(xì)胞增殖和基質(zhì)沉積速度加快，同時(shí)ColⅠ型膠原的基因表達(dá)也上調(diào)，證實(shí)機(jī)械刺激可以對(duì)BMSCs 向腱系方向分化產(chǎn)生影響。Barber 等[52]應(yīng)用循環(huán)張力刺激負(fù)載于支架上的BMSCs 也得到了相似的結(jié)果，證據(jù)是Scleraxis 基因表達(dá)的顯著上調(diào)。此外，Thayer 等[53]發(fā)現(xiàn)彈性模量對(duì)BMSCs 的分化也有一定的影響，研究共制備了31、15和5.6 MPa三種彈性模量的取向纖維支架，結(jié)果發(fā)現(xiàn)BMSCs 在5.6 MPa 組中Scleraxis 和α平滑肌肌動(dòng)蛋白（α-smooth muscle actin，α-SMA）表達(dá)高于彈性較硬的另外兩組，并顯示在5.6 MPa 組中細(xì)胞的生長(zhǎng)更具方向性。以上研究結(jié)果為術(shù)后早期康復(fù)的理論基礎(chǔ)提供了一定的參考依據(jù)，但是仍停留在細(xì)胞層面，未來(lái)可通過(guò)活體肌骨系統(tǒng)軟組織應(yīng)變相關(guān)測(cè)量方法的進(jìn)步在取得相關(guān)數(shù)據(jù)后進(jìn)一步指導(dǎo)取向靜電紡絲支架的制備[54]。

3 總結(jié)與展望

組織工程在修復(fù)肌腱和韌帶損傷、改善術(shù)后療效中有巨大的醫(yī)療應(yīng)用潛力。然而，雖然與組織工程相關(guān)的醫(yī)療產(chǎn)品研發(fā)和申報(bào)數(shù)量日益增多，但以“肌腱”、“韌帶”為關(guān)鍵詞從國(guó)家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)評(píng)審中心查詢，僅可得到3 款注冊(cè)植入物產(chǎn)品（1 款為國(guó)產(chǎn)同種異體肌腱修復(fù)材料，1款為同種異體肌腱植入物[55]，1 款為進(jìn)口人工韌帶及附件[56]）。因此，我們?nèi)孕杓哟蠹涌灬槍?duì)肌腱和韌帶損傷修復(fù)的產(chǎn)品研發(fā)，從而更好地滿足患者的健康需要。

取向靜電紡絲支架因其優(yōu)良的生物相容性、形貌特征、機(jī)械性能等特點(diǎn)而在肌腱和韌帶的損傷修復(fù)方面得到廣泛的研究。當(dāng)前研究主要是制備仿生肌腱和韌帶骨-腱-骨結(jié)構(gòu)、止點(diǎn)結(jié)構(gòu)、體部結(jié)構(gòu)的取向靜電紡絲支架并研究機(jī)械特性對(duì)損傷修復(fù)的影響，已嘗試通過(guò)結(jié)構(gòu)仿生、成分仿生、功能仿生等各種策略解決由于肌腱和韌帶自身修復(fù)能力較差導(dǎo)致的組織結(jié)構(gòu)紊亂和功能水平下降問(wèn)題，使得制備得到的取向靜電紡絲支架能夠促進(jìn)更多的膠原沉積以及干細(xì)胞向腱系、軟骨系和骨系分化，但離真正產(chǎn)業(yè)化仍有很長(zhǎng)的路要走。