神經系統控制著重要的生理功能，分為中樞神經系統（CNS；大腦和脊髓）和周圍神經系統（PNS；顱神經、脊神經和自主神經）[1]。與具有內在再生能力的PNS不同，由于神經炎癥和氧化應激等復雜 secondary 過程，CNS 的自發性修復能力較為有限。這種局限性使得需要采用神經組織工程等先進的治療策略來恢復神經功能[2]。由于CNS的自發性修復嚴重受限，人們探索了多種治療策略來恢復神經功能，包括手術神經移植、藥物和基因療法、細胞移植、外泌體基方法和組織工程支架[3],[4]。神經組織工程旨在重現細胞外基質（ECM）的關鍵特征，同時提供調節神經突起延伸、細胞存活和分化的生化及拓撲信號。合成聚合物和天然聚合物因其可調的機械性能、可控的降解行為以及能夠摻入藥物或生長因子的能力而被廣泛用于制造支架[5]。這樣的支架可以橋接神經間隙，促進神經突起的生長，并支持神經干細胞或前體細胞的分化[5]。
聚己內酯（PCL）是一種生物相容性高的低成本聚酯，具有緩慢的水解降解特性和易于加工成纖維結構的特性，因此適用于長期支持和持續釋放藥物到神經組織中的應用。研究表明，靜電紡絲制備的PCL支架能夠支持細胞黏附，并為神經突起的延伸提供物理引導[6]。多項研究（如Mohtaram等人使用的含有神經生長因子（NGF）的PCL纖維[7]、Elnaggar等人使用的含有RGD基序的PCL纖維[8]、Ahmadi等人使用的含有層狀雙氫氧化物的PCL纖維[9]、Ginestra等人使用的負載石墨烯的PCL纖維[10]以及Fakhr等人使用的負載腦源性神經營養因子（BDNF）的導管[11]）表明，通過添加納米材料和生化因子可以顯著改善神經元的黏附和分化。這些發現共同支持了使用PCL作為結構支撐骨架的觀點，該骨架可以通過功能修飾來提供生物學相關的信號。
為了更好地模擬神經微環境，支架還必須提供生化及生物物理信號。視黃酸（RA）是維生素A的活性代謝物，在指導神經分化和神經發生中起著關鍵作用[12]。RA已被納入基于支架的系統中，以促進神經標志物的表達和定向分化[13],[14],[15]。
另一方面，納米羥基磷灰石（nHA）是一種基于磷酸鈣的礦物，由于其生物活性和高表面積而在再生醫學中得到廣泛應用[16]。除了作為鈣離子來源和促進神經元突觸過程、生長錐發育及軸突導向的生物物理信號外，nHA還具有形成適合生物醫學應用的細胞外基質收縮和表面潤濕性的納米拓撲結構[18]。先前的研究報道，在聚合物纖維中摻入nHA可以增強神經元細胞模型中的神經突起生長和細胞存活[19],[20],[21]。
考慮到RA作為生化分化信號的補充作用以及nHA作為納米級和離子信號的生物活性來源，將兩者結合到PCL纖維基質中預計會產生協同效應。具體來說，RA促進神經細胞的命運決定，而nHA增強表面生物活性、鈣依賴性信號傳導和支架的潤濕性，從而提供有利于神經再生的同步生化及生物物理刺激。這一理念激發了本研究中靜電紡絲PCL/RA/nHA納米復合材料的制備和系統評估。
在現有的支架制備方法中，靜電紡絲因其能夠生產出結構類似于細胞外基質（ECM）的連續納米纖維，并能精確控制纖維形態以引導神經突起的生長，而被廣泛用于神經組織工程[22]。
盡管之前的研究已經考察了載有RA的PCL支架[23],[24]以及含有nHA的PCL基支架[19],[20]在神經組織工程中的應用，但尚未系統地研究RA和nHA在單一PCL納米纖維系統中的協同作用。本研究旨在探討RA和nHA共同提供的生化及生物活性信號是否能夠更有效地模擬神經ECM的關鍵特征。
因此，本研究的目的是開發具有不同RA含量的靜電紡絲PCL/RA/nHA納米復合材料，并對其物理化學性質（XRD、EDS）、纖維形態（SEM）、機械行為（微拉伸試驗）、表面潤濕性（接觸角）、降解行為、RA釋放動力學以及使用PC12細胞的體外生物相容性進行表征。通過將RA和nHA協同整合到聚己內酯基質中，本研究旨在提供協調的生化及生物物理信號，以模擬神經細胞外基質的結構、機械和生物學特性。
