软骨是一种结缔组织，由于血液循环不足以及新陈代谢缓慢，其愈合速度较慢。根据组织工程支架的特性设计改良的组织工程支架有助于加速其自然再生过程。在这项研究中，通过静电纺丝制备了由COOH（SWNTs-COOH）纳米复合支架功能化的壳聚糖-明胶/单壁碳纳米管。从形态、孔隙率、化学结构、热行为、机械性能、润湿性、生物降解性和体外细胞培养研究等方面评估了每种组分和不同交联持续时间的影响。添加SWNTs-COOH可降低纤维直径、水接触角和降解速率，同时提高拉伸强度、亲水性、稳定性和细胞活力，这是由于其具有较高的固有电导率、机械性能以及结构中存在COOH官能团。所有样品的孔隙率均超过80%，这对于组织工程支架而言是至关重要的。SWNTs-COOH的存在对细胞相容性没有任何不利影响。最佳交联时间提高了支架在PBS中的稳定性。综上所述，壳聚糖-明胶/1wt%SWNTs-COOH支架适用于软骨组织工程。
图1.（A）聚合物溶液制备示意图和（B）静电纺丝工艺
图2.放大4000和20,000倍的SEM图像以及显示支架纤维直径的直方图：（A）S1：壳聚糖-明胶，电压与距离比为1kV/cm，（B）S4：壳聚糖-明胶，电压与距离比为0.67kV/cm，（C）S5：壳聚糖-明胶，电压与距离比为1kV/cm，（D）S10：壳聚糖-明胶/0.5wt%SWNTs-COOH，电压与距离比为1kV/cm，（E）S11：壳聚糖-明胶/0.75wt%SWNTs-COOH，电压与距离比为1kV/cm和（F）S12：壳聚糖-明胶/1wt%SWNTs-COOH，电压与距离比为1kV/cm
图3.（A）壳聚糖，（B）明胶，（C）壳聚糖-明胶和（D）壳聚糖-明胶/SWNTs-COOH电纺支架的FTIR光谱
图4.（A）壳聚糖、明胶和壳聚糖-明胶支架的差示扫描量热（DSC）曲线，（B）壳聚糖-明胶支架和壳聚糖-明胶/1wt%SWNTs-COOH支架的DSC曲线比较
图5.纳米纤维网的应力-应变曲线（S5：壳聚糖-明胶，S10：壳聚糖-明胶/0.5wt%SWNTs-COOH，S11：壳聚糖-明胶/0.75wt%SWNTs-COOH，S12：壳聚糖-明胶/1wt%SWNTs-COOH）
图6.纳米纤维支架在PBS溶液中的失重测试结果，包括（A）在GTA（戊二醛）蒸发下交联0、0.5、1、2和4h的壳聚糖-明胶，（B）交联4h的壳聚糖-明胶（S5），壳聚糖-明胶/0.5wt%SWNTs-COOH（S10），壳聚糖-明胶/0.75wt%SWNTs-COOH（S11）和壳聚糖-明胶/1wt%SWNTs-COOH（S12）；（平均值±标准差，n=3）
图7.（A）壳聚糖-明胶，（B）壳聚糖-明胶/0.5wt%SWNTs-COOH，（C）壳聚糖-明胶/0.75wt%SWNTs-COOH和（D）壳聚糖-明胶/1wt%SWNTs-COOH支架的水接触角图（*=p<0.05）
图8.第7天时软骨细胞在（A）对照，（B）壳聚糖-明胶/1wt%SWNTs-COOH和（C）壳聚糖-明胶电纺支架上的存活率；（*=p>0.05，**=p<0.05）
图9.与支架上软骨细胞形态相关的FESEM图像：（A）24h后的壳聚糖-明胶，（B）72h后的壳聚糖-明胶，（C）24h后的壳聚糖-明胶/1wt%SWNTs-COOH和（D）72h后的壳聚糖-明胶/1wt%SWNTs-COOH；放大倍数为1000×（左）和4000×（右）
