DOI: 10.3390/pharmaceutics13030316

组织工程技术是一种很有前途的健康管理方法。生物材料起着至关重要的作用，作为组织修复和再生的临时生物支架。胶原蛋白是一种经广泛研究的天然成分，主要存在于人体细胞外基质（ECM）中。它为包括皮肤、骨骼、肌腱、角膜和其他组织在内的各种组织提供机械稳定性以及适当的弹性和强度。尽管外源性胶原蛋白广泛应用于医学和制药领域的生物支架中，但纳米胶原是一种相对较新的纳米材料，具有许多未开发的潜力。纳米胶原是一种还原为纳米颗粒大小的胶原形式，它具有超越普通三维（3D）胶原的优势，这主要是因为其纳米尺寸有助于提高表面积/体积比，从而以最小的张力承受较大的负载。此外，它可以通过不同的方法生产，如静电纺丝技术可制备出类似于天然ECM的纳米胶原纤维。就其用途而言，纳米胶原可应用于各种医学领域，包括伤口愈合用生物支架植入物或填充物，皮肤、骨骼、血管移植、神经组织和关节软骨再生以及以美容为目的的药物递送和掺入。

图1.胶原纤维形成的示意图。胶原蛋白分子相互缠绕，形成胶原原纤维，然后将其合并形成胶原蛋白纤维。

图2.静电纺丝机理示意图。胶原蛋白溶液通过注射器送入，由于高电压和低电流而形成泰勒锥。静电力与库仑力共同使喷射出的聚合物拉伸并使之脱水，从而在收集器上形成干且细的纤维。

图3.示意图展示了使用纳米胶原蛋白粉末的皮肤伤口愈合过程。该图像显示了粉末的应用方式以及如何填充皮肤伤口，其纳米级颗粒可以更好地附着在伤口的所有缝隙上。然后，纳米胶原蛋白粉吸收渗出液和血液，形成湿的微环境，在伤口中充当临时生物模板。这样可使受损的细胞吸收所用的胶原蛋白并从中受益，通过促进细胞迁移和增殖来加快愈合。

图4.软骨组织工程流程图。首先从包含关节软骨细胞的关节软骨活检样本开始，然后对其进行培养，接种并掺入3D支架中，在体外条件下使其部分成熟，随后将支架植入软骨病变中。