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靜電紡絲是一種有效的「自上而下」的納米纖維製造方法，由於其高效、通用、簡單、低成本的製造優勢，近幾十年來已成為世界材料科學技術領域最重要的學術活動之一。靜電紡絲製備的納米纖維膜已被廣泛應用於組織工程、傷口敷料、生物傳感、生物醫用、功能性紡織品等領域。然而，傳統流體電紡只能製備均一結構納米纖維，限制電紡工藝的外延應用拓展，具有複雜結構和多功能的納米纖維正在引起越來越多的關注。近日，上海理工大學材料科學與工程學院餘燈廣教授團隊和University College London 的Gareth R. Williams教授，以王夢龍博士為第一作者，在《Materials Highlights》期刊（eISSN：2666-4933）首卷首期發表了題為「The Development and Bio-applications of Multifluid Electrospinning」的論文，該文綜述了同軸電紡、並列電紡和三軸電紡等多流體靜電紡絲技術的發展及其應用，並對多流體電紡絲製備的複雜納米結構進行了深刻討論。多流體靜電紡絲技術能夠為納米纖維內的成分、組成和成分的空間分布的調控提供機會，從而賦予電紡納米產品更優異的功能性能。
靜電紡絲基本裝置由高壓電源、輸液泵、噴絲針頭和收集裝置四部分組成，如圖1。聚合物溶液在輸液泵作用下在針頭末端形成液滴，一旦噴絲針頭被施加電壓，帶電液滴將在表面張力、電荷排斥力和外部電場力的共同作用下發生變形，懸垂的液滴由初始的球面逐漸演變為錐面，稱為「泰勒錐」。當外加電壓持續加載，超越某一臨界值時，電場力和電荷斥力將克服液滴表面張力，使得聚合物溶液在泰勒錐尖處被加速，從而形成噴射射流。當帶電的射流進入電場後，直線射流由於Rayleigh Taylor不穩定性，出現快速鞭打和擺動。同時，溶劑迅速揮發，最終在接收裝置上留下固化的納米級纖維。
同軸/三軸靜電紡絲可用於製造芯殼纖維或中空纖維。芯鞘結構是自然界最廣泛的、最基本的多室納米結構，基於該結構衍生出各種各樣的多級複雜納米結構。
目前，文獻中報導的用於製備Janus納米纖維的紡絲裝置有兩種，一種是由並排排列的圓管組成，如圖3B；另一種是小圓管內切一個較大的圓管組合而成，如圖3A。Janus電紡能夠利用多種不同性能的材料組成單根纖維，以實現兩種或三種相互獨立的功能，如螢光和磁性、吸光性和親水性，它們共同存在，卻又不相互影響。Janus電紡與複雜結構噴絲裝置結合可以產生多種可能性。
多流體靜電紡絲技術，由於其 「單步」製造複雜納米結構的優勢，已被應用於各種生物領域，包括藥物釋放、組織工程、生物傳感器、傷口敷料、醫療學和功能紡織品等，並表現出良好的應用效果。
M.L. Wang, D.G. Yu, X.Y. Li, G.R. Wailliams, "The Development and Bio applications of Multifluid Electrospinning", Mater. Highlight., 2020, 1(1), DOI: 10.2991/mathi.k.200521.001.
餘燈廣，上海理工大學材料科學與工程學院研究員，博導，《Materials Highlights》期刊主編，主持國家自然科學基金面上項目、國家自然科學基金委員會與英國皇家學會合作交流項目、上海市自然科學基金、上海市教委科研創新重點項目、中國博士後基金第二批特別資助項目、中國博士後基金面上項目，以及與都柏林和香港等地高校合作項目10餘項。發表各類論文230餘篇，其中SCI收錄150餘篇，1%ESI高被引收錄25篇，0.1%熱點論文5篇，H-index目前為45。
Gareth R. Williams, University College London 藥劑學研究部主任，副教授。生命科學學院教授課程的研究生導師，EPSRC CDT高級治療和納米藥物領域聯合主任，以及EPSRC&SFI CDT轉化製藥技術領域的聯合主任。2017年入選英國皇家化學學會會士。
Gareth帶領的研究組，主要聚焦藥物輸送和疫苗配製等一系列課題。對於使用通過電流體動力學方法製備的聚合物基納米材料（顆粒和纖維）來提高疫苗、靶向藥物的遞送和治療學的功效尤其感興趣。Gareth在如WIREs Nanomedicine and Nanobiotechnology等多個期刊中擔任編委，也是Chem. Mater., Nanoscale, Small, Angew. Chem. 等期刊多年的審稿人。
王夢龍，上海理工大學材料科學與工程學院博士生在讀。目前在導師餘燈廣教授的指導下開展新型電流體動力學技術及其應用研究。
Materials Highlights (ISSN: 2666-4933)是一本嚴格同行評審的國際開放獲取期刊，由上海理工大學材料科學與工程學院研究員餘燈光教授和University College London的Gareth R. Williams教授擔任共同主編，來自五個國家的16位領域學術專家擔任編委，其中來自中國的編委涵蓋了浙江大學、北京林業大學、北京工業大學、哈爾濱工業大學、東華大學、南京林業大學、鄭州大學、深圳大學、華中科技大學和青島大學的研究團隊。
本刊旨在為材料科學和工程廣泛領域的最新研究報告、綜述、評論和展望等提供一個更為快速開放的交流平臺，重點在於揭示製備功能材料的新思路，以及材料性能(組成/結構/形狀)和功能(生物醫學、能源和環境應用)之間的關係。所有出版的文章，作者保留版權，讀者永久免費下載、閱讀。本刊目前不收取任何文章處理費用。歡迎各位專家關注和投稿!
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