DOI:10.1016/j.mtcomm.2020.101785

具有模拟细胞外基质（ECM）潜力的凝胶-纤维结构可作为生物工程应用的合适候选材料。在这项研究中，将聚偏二氟乙烯（PVDF）/玻璃鳞片掺入结冷基质中，制备了压电结冷凝胶-纤维。用硅烷基团对玻璃鳞片纳米粒子进行了改性，合成了PVDF/玻璃鳞片纳米纤维，并使用机械均质器制备了短纳米纤维。采用Brunauer-Emmett-Teller（BET）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）和热重分析（TGA）分析对表面改性进行了研究，通过扫描电子显微镜（SEM）、压电测量和力学行为对纳米纤维进行了表征。此外，还检验了结冷胶的胶凝时间、溶胀和流变学特性。结果表明，成功地进行了玻璃鳞片表面改性以及PVDF/玻璃鳞片的静电纺丝。压电结果表明，与PVDF纳米纤维相比，其输出电压更高。结冷凝胶-纤维的储存和损耗模量随纤维负载量的增加而增大，并且胶凝时间也随之改变。综上所述，结冷胶/PVDF纳米纤维是一种具有压电特性的组织工程用原位凝胶。

图1.不同浓度PVDF纳米纤维的SEM图像；A）5（％w/v），B）7（％w/v），C）10（％w/v），D）15（％w/v），E）25（％w/v），在高浓度下获得带状形态。

图2.含纳米颗粒的纳米纤维的SEM图像。A）PVDF纳米纤维/10（％wt）玻璃鳞片，B）PVDF纳米纤维/20（％wt）玻璃鳞片，C）PVDF纳米纤维/30（％wt）玻璃鳞片。

图3.纳米纤维的SEM图像；A）连续的纳米纤维，红色箭头表示没有任何离散的连续纤维，B）短切纳米纤维，这些纤维的形态说明这些纤维具有离散的结构（有关该图例中对颜色引用的解释，请参阅本文的网络版本）。

图4.玻璃鳞片纳米颗粒的表面改性；A）硅烷化和非硅烷化的玻璃鳞片纳米粒子的FTIR光谱。

图5.纳米纤维表征，A）PVDF基纳米纤维的机械性能，B）具有不同含量玻璃鳞片纳米颗粒的纳米纤维的接触角。

图6.电纺PVDF和PVDF/玻璃鳞片纳米纤维的X射线衍射图。

图7.凝胶/PVDF纳米纤维的储能模量，A）凝胶/PVDF纳米纤维的储能模量,B）凝胶/PVDF纳米纤维的损耗模量，C）凝胶/含玻璃鳞片的PVDF纳米纤维的储能模量，D）凝胶/含玻璃鳞片的PVDF纳米纤维的损耗模量。

图8.不同浓度PVDF和PVDF/玻璃鳞片纳米纤维结冷胶的胶凝时间，A）PVDF纳米纤维，B）PVDF/玻璃鳞片纳米纤维。

图9.记录的样品电压；A）含有改性玻璃鳞片纳米颗粒的PVDF纳米纤维的输出电压，B）含5％wtPVDF纳米纤维与不同量玻璃鳞片纳米颗粒的压电凝胶的电压。

图10.含A）PVDF纳米纤维，B）PVDF/玻璃鳞片凝胶的形态，C）凝胶/PVDF纳米纤维中氟的EDXA图，D）凝胶/PVDF/玻璃鳞片纳米纤维中氟的EDXA图。