导语

本期内容，易丝帮梳理了近2个月在《Nature Communications》发表的5篇“静电纺丝 & 纳米纤维”最新研究成果。主要介绍了福建师范大学刘海清教授、南京大学王炜教授、清华大学王海辉教授、苏州大学彭扬教授和江南大学田耀旗教授团队在伤口敷料、组织工程、能源环境等方面的研究进展，供大家了解参考。

1、福建师范大学刘海清教授、陈钦慧教授：同轴静电纺丝制备新型纳米纤维止血纱布

➣挑战：目前的止血织物经常会遇到血液通过织物和织物与组织之间的连接处渗出或泄漏的问题，导致额外的失血。

➣方法：福建师范大学刘海清教授、陈钦慧教授采用同轴静电纺丝技术开发了一种具有阴离子和阳离子的纳米纤维止血纱布。

➣创新点1：纳米纤维止血纱布在接触血液后，能通过阴阳离子间的静电相互作用，在3秒内快速形成致密物理屏障，实现血液渗透的完全阻断。

➣创新点2：这种纳米织物具有很强的组织粘附性，可以抑制血液从织物边缘渗出。

➣创新点3：止血纳米纤维织物具有良好的血液相容性、细胞相容性和生物降解性。这避免了止血后从体内取出，最大限度地减少了二次损伤和再出血的风险。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-60244-z

2、南京大学王炜教授&曹毅教授等人：具可编程时空力学信号水凝胶，用于干细胞辅助骨再生

➣挑战：水凝胶广泛应用于干细胞组织再生，为细胞的存活、分化和与周围组织的整合提供了有利的环境。然而，设计用于骨等硬组织再生的水凝胶面临着重大挑战。

➣方法：南京大学王炜教授、曹毅教授、蒋青教授和薛斌副教授，介绍了具有时空程序化力学特性的大孔水凝胶，用于干细胞驱动的骨再生。利用液-液相分离和蛋白质纤维的界面超分子自组装，水凝胶的大孔结构提供了充足的空间来防止增殖过程中的接触抑制。

➣创新点1：水凝胶的大孔结构为干细胞增殖提供充足空间以避免接触抑制；刚性蛋白质纤维包覆的大孔结构为干细胞的成骨分化提供持续的机械信号刺激并抵御力学损伤。

➣创新点2：在时间尺度上，水凝胶呈现可调节的降解速率，并能在一定程度上与新生组织形成速率同步。通过整合局部机械异质性、大孔结构、表面化学和再生可降解性，作者在兔和猪模型中验证了这些干细胞封装水凝胶的再生功效。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-59016-6

3、清华大学王海辉教授等人Nat. Commun. ( IF 14.7 ) ：各向异性聚合物电解质以实现电化学-机械稳定界面的锂金属电池

➣挑战：开发多功能固态聚合物电解质是实现可靠锂金属电池的合理方法，但由于锂离子动力学缓慢和机械强度不足导致锂沉积不均匀，因此仍然具有挑战性。

➣方法：清华大学王海辉教授、张政和华南理工大学王素清研究员，通过将聚合物主体与由Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12颗粒改性的高度取向的聚丙烯腈纳米纤维相结合，实现了开发各向异性固态聚合物电解质的理念。

➣创新点1：Li | |LiFePO4电池能够稳定运行超过1000个循环，在170 mA g-1的电流密度下实现91%的持久容量保持率。

➣创新点2：将数值建模和密度泛函理论DFT计算相结合，以阐明所设计的固态聚合物电解质与Li负极之间的多物理场相互作用。

https://www.nature.com/articles/s41467-025-58056-2

4、苏州大学彭扬教授：静电纺丝构建金属有机双层结构，促进高效稳定多碳电合成

➣挑战：在全球碳循环失衡与温室效应日益严峻的背景下，电化学二氧化碳还原（eCO2R）技术因能将 CO2 转化为高附加值化学品而备受关注。然而，工业规模应用该技术的关键挑战在于提高气体扩散电极（GDE）的稳定性，同时兼顾其对多碳产物的高选择性。

➣方法：苏州大学彭扬教授，提出了一种金属-有机双层（MODL）方案，通过静电纺丝技术在铜涂层的气体扩散电极外包裹一层聚阳离子鞘，以调节铜电极上的局部化学环境，推动了该技术向工业规模应用迈进。

➣创新点1：所制备的电极在碱性流动池中展现了高达 91.2±3.8% 的多碳法拉第效率（FE），并能在 300 mA cm−2 的电流密度下稳定运行超过 300 小时。

➣创新点2：在以纯水为阳极液的膜电极组件（MEA）中，该电极实现了超过 50% 的乙烯法拉第效率（200 mA cm−2 运行 20 小时以上）。

➣创新点3：在本研究介绍了eCO2R系统中双电层的分子水平重新设计，实现了精确可调的静电特性和定制的化学微环境，同时利用可持续的电解系统实现高效稳定的多碳生产。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-59025-5

5、江南大学田耀旗教授&钱和教授等人：静电纺丝微球系统，助力脂肪肝治疗的研究

➣挑战：红酵母红素是一种独特的类胡萝卜素，对治疗非酒精性脂肪性肝病 （NAFLD）有益。然而，其治疗效果的确切机制仍然未知。

➣方法：江南大学田耀旗教授&钱和教授将红酵母红素制成电纺微球（EMs-T），这种微球可在结肠中缓慢释放红酵母红素，从而提高其在结肠内的生物利用度。

➣创新点1：环胡芦丁通过调节肠道微生物群来缓解雄性小鼠的NAFLD。此外，将红酵母红素处理小鼠的粪便微生物群移植到无菌小鼠身上也能改善NAFLD。

➣创新点2：利用人体胃肠道系统和结肠类器官模型，进一步证明了腺苷钴胺素通过减少神经酰胺对NAFLD具有保护作用。

https://doi.org/10.1038/s41467-025-58500-3