一种微纳米尺度下核壳结构复合纤维及其制备方法，属于功能性纤维的制备技术领域。本发明公开的复合纤维的核材为功能性微球/微囊，壳材为油溶性高分子聚合物或水溶性高分子聚合物；被包埋的功能性微球/微囊分布于所述高分子聚合物纤维的内部，形成核壳结构复合纤维。本发明还公开了利用电纺丝技术设备制备所述复合纤维的制备方法，其特点是将制备的具有多相组分的聚合物纺丝液，利用高压电场的作用直接形成聚合物纤维和微球/微囊的复合包埋结构。本发明所述的制备复合纤维方法具有包埋效率高，产品结构稳定，生产连续性强，可规模扩大化的优点，因而在生物医学，制药工程，光电功能材料，过滤净化等方面具有广阔的应用前景。
1.一种微纳米尺度下核壳结构复合纤维，其特征在于：所述核壳结构复合纤维的核材为功能性微球/微囊，壳材为油溶性高分子聚合物或水溶性高分子聚合物；被包埋的功能性微球/微囊分布于所述油溶性高分子聚合物或水溶性高分子聚合物纤维的内部，形成核壳结构复合纤维。
2.根据权利要求1所述的核壳结构复合纤维，其特征在于，所述核壳结构复合纤维负载一种或多种功能性微球/微囊，所述功能性微球/微囊具有光、电、力、热、磁、生物、化学或药物功能。
3.根据权利要求1所述的核壳结构复合纤维，其特征在于，所述功能性微球/微囊的粒径在10纳米～100微米。
4.根据权利要求1所述的核壳结构复合纤维，其特征在于，所述核壳结构复合纤维的纤维平均直径在10纳米～10微米。
5.根据权利要求1所述的核壳结构复合纤维，其特征在于，所述功能性微球/微囊为：
海藻酸盐载药微球/微囊、海藻酸盐细胞微载体、壳聚糖微球/微囊、壳聚糖细胞微载体、脂质体微球/微囊、环糊精包合物、海藻酸盐一壳聚糖复合微球/微囊、牛血白蛋白微球、透明质酸微球/微囊、明胶微球/微囊、胶原微球/微囊、明胶-阿拉伯树胶复合微球/微囊、二氧化硅微球/微囊、二氧化钛微球、荧光量子点、无机银微球、四氧化三铁磁性微球、羟基磷灰石粉末、蒙脱土、云母、碳酸钙微球、丙烯酸系高吸水树脂微球/微囊、聚苯乙烯微球，聚乳酸微球/微囊、聚乙交酯丙交酯微球/微囊、聚羟基丁酸酯微球/微囊、聚羟基丁酸-戊酸酯微球/微囊、羟基丁酸酯和羟基己酸酯共聚物微球/微囊，或者3-羟基丁酸酯和4-羟基丁酸酯共聚物微球/微囊。
6.根据权利要求1所述的核壳结构复合纤维，其特征在于，所述高分子聚合物为聚乳酸，聚ε-己内酯、聚乙交酯、丙交酯与乙交酯的无规或嵌段共聚物、丙交酯与ε-己内酯的无规或嵌段共聚物、乙交酯与ε-己内酯的无规或嵌段共聚物、丙交酯与乙二醇的嵌段共聚物、乙交酯与乙二醇的嵌段共聚物、ε-己内酯与乙二醇的嵌段共聚物、聚羟基丁酸酯、聚羟基丁酸-戊酸酯、羟基丁酸酯和羟基己酸酯共聚物、3-羟基丁酸酯和4-羟基丁酸酯共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、聚氧乙烯、壳聚糖、明胶、胶原、蚕丝蛋白、蜘蛛丝蛋白、改性纤维素、淀粉、聚氨酯、聚苯乙烯、聚碳酸亚丙酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酰氨、涤纶、丙纶、维尼纶、芳纶、聚苯胺、聚噻吩、聚赖氨酸、聚γ-谷氨酸，聚天门冬氨酸，或者聚天门冬酰氨。
7.权利要求1所述的微纳米尺度下核壳结构复合纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1)将功能性微球/微囊分散到聚合物溶液中，制备成具有多相组分的聚合物纺丝液；
或者利用溶剂为连续相，在连续相中原位制备功能性微球/微囊，再将要形成纤维的聚合物溶解到连续相中，制备成具有多相组分的聚合物纺丝液；在所述聚合物纺丝液中，所述功能性微球/微囊不与纺丝液中的其他成分发生化学反应；
2)将上述聚合物纺丝液用电纺丝设备加工，纺丝电压为1kV～40kV，接收器与喷丝口的距离为5cm～40cm，纺丝液流速为0.1ml/h～10ml/h，从而得到微纳米尺度下核壳结构复合纤维。
8.根据权利要求7所述的微纳米尺度下核壳结构复合纤维的制备方法，其特征在于，作为原料的功能性微球/微囊为两种或两种以上，并且在所述聚合物纺丝液中，各种功能性微球/微囊之间不发生化学反应。
9.根据权利要求7所述的微纳米尺度下核壳结构复合纤维的制备方法，其特征在于，所述功能性微球/微囊为：海藻酸盐载药微球/微囊、海藻酸盐细胞微载体、壳聚糖微球/微囊、壳聚糖细胞微载体、脂质体微球/微囊、环糊精包合物、海藻酸盐-壳聚糖复合微球/微囊、牛血白蛋白微球、透明质酸微球/微囊、明胶微球/微囊、胶原微球/微囊、明胶-阿拉伯树胶复合微球/微囊、二氧化硅微球/微囊、二氧化钛微球、荧光量子点、无机银微球、四氧化三铁磁性微球、羟基磷灰石粉末、蒙脱土、云母、碳酸钙微球、丙烯酸系高吸水树脂微球/微囊、聚苯乙烯微球，聚乳酸微球/微囊、聚乙交酯丙交酯微球/微囊、聚羟基丁酸酯微球/微囊、聚羟基丁酸-戊酸酯微球/微囊、羟基丁酸酯和羟基己酸酯共聚物微球/微囊，或者3-羟基丁酸酯和4-羟基丁酸酯共聚物微球/微囊。
10.根据权利要求7所述的微纳米尺度下核壳结构复合纤维的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物为聚乳酸，聚ε-己内酯、聚乙交酯、丙交酯与乙交酯的无规或嵌段共聚物、丙交酯与ε-己内酯的无规或嵌段共聚物、乙交酯与ε-己内酯的无规或嵌段共聚物、丙交酯与乙二醇的嵌段共聚物、乙交酯与乙二醇的嵌段共聚物、ε-己内酯与乙二醇的嵌段共聚物、聚羟基丁酸酯、聚羟基丁酸-戊酸酯、羟基丁酸酯和羟基己酸酯共聚物、3-羟基丁酸酯和4-羟基丁酸酯共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、聚氧乙烯、壳聚糖、明胶、胶原、蚕丝蛋白、蜘蛛丝蛋白、改性纤维素、淀粉、聚氨酯、聚苯乙烯、聚碳酸亚丙酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、涤纶、丙纶、维尼纶、芳纶、聚苯胺、聚噻吩、聚赖氨酸、聚γ-谷氨酸，聚天门冬氨酸，或者聚天门冬酰氨。
11.根据权利要求7所述的微纳米尺度下核壳结构复合纤维的制备方法，其特征在于：
所述具有多相组分的聚合物纺丝液的内相含量占总体系质量的1％～50％，外相中的聚合物含量取决于聚合物的种类和分子量，占总体系质量的1％～30％，其它组分为溶剂。
12.根据权利要求7所述的微纳米尺度下核壳结构复合纤维的制备方法，其特征在于：
所述方法进一步包括利用转动的轴芯作为接收器，获得管状的复合纤维产品的步骤，其中轴芯的转速为1rmp～100000rmp。
13.权利要求1所述的微纳米尺度下核壳结构复合纤维作为组织修复支架的应用。
14.权利要求1所述的微纳米尺度下核壳结构复合纤维作为药物控制释放载体的应用。
15.权利要求1所述的微纳米尺度下核壳结构复合纤维作为生物传感器的应用。
16.权利要求1所述的微纳米尺度下核壳结构复合纤维作为分离膜的应用。
17.权利要求1所述的微纳米尺度下核壳结构复合纤维作为高分子催化剂的应用。
一种微纳米尺度下核壳结构复合纤维的制备方法及其应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种微纳米尺度下具有核壳结构的复合纤维及其制备方法，属于功能性纤维的制备技术领域。
背景技术
[0002] 核壳结构是指分散的固体物质颗粒，液滴或气体完全包封在另外某种材料的膜中形成内外多层结构。具有该结构材料的外观形貌既可以是球形微胶囊，也可以是纤维状复合膜。这种结构具有如下基本功能：将液态材料包封到固态载体中，实现表观性状的改变；使聚集体分散到包囊内部，避免团聚；使易于挥发变性的物质在外壳内得到保护；通过调节外膜的性质控制内部物质向外的渗透释放速度。因此在载热储能，表面改性，免疫隔离，药物释放等领域有广阔的应用。
[0003] 现在具有核壳结构的材料其制备方法主要有以下几种：
[0004] 溶剂挥发法：将芯材分散到壁材的溶剂中，形成W/O/W型和O/W/O型的复相乳液，以微滴状态分散到介质中，随后搅拌挥发除去中间相的溶剂，固化后便得到微胶囊。此方法是制备核壳结构微胶囊使用最多的方法。通过控制过程参数，可以得到很高的内相包封率，而且其产品的尺度易于在几十纳米到几百微米的范围内调控。但其缺点是由于溶剂和温度对微胶囊的质量影响敏感，因此产品质量不很稳定。
[0005] 喷雾干燥法：芯材均匀分散于壁材溶液中，经雾化器雾化成小液滴，使溶解壁材的溶剂迅速蒸发凝固而成微胶囊。其优点是处理量大，适宜工业化生产。但也同时存在包埋率低，设备大，价格高，耗能大等缺点。尤其是，干燥过程往往使用高温使溶剂挥发，因而会使被包埋的物质变性。
[0006] 凝聚法：包括单凝聚法和复凝聚法等。其区别在于单凝聚法是使用了凝聚剂使溶解材料发生沉淀而获得微胶囊，复凝聚是利用了不同材料所带有的相反电荷而产成团结后沉淀。
[0007] 上述三种方法制备方法各具优点，但是通常只适用于特定的体系，而且有些过程参数较多，产品质量不易控制，得到的只能是球形微胶囊。但是在相关领域，纤维状核壳结构有特定的用途，因此有必要开发一种简单有效的制备微纳米尺度下核壳结构纤维的方法。
[0008] 电纺丝是一种可简便高效地制备纳米纤维的新技术。通过向聚合物溶液或熔体施加高电场产生喷射流，喷射流经过空气中，由于流体不稳性，产生高速鞭动而被迅速拉细，同时溶剂挥发或熔体固化，形成直径在3～5000nm的纤维。电纺丝纤维在领域已取得了很多应用。这种超细纤维的微观结构很好的满足了功能材料领域对材料的要求。因此已经在组织工程支架、药物释放载体，生物传感器，过滤膜方面得到广泛的应用。但是，当前电纺丝技术仍然局限于对聚合物溶液或熔体这样的均相体系进行加工。而且得到的产品多为实心纤维。所以如果能够利用电纺丝制备纤维结构的简便性，在纺丝体系上有所突破，将会得到更加功能化的结构。
发明内容
[0009] 本发明的目的是提供一种微纳米尺度下具有核壳结构的复合纤维，即将各种功能性微球/微囊均匀的包埋在纳米至微米范围的聚合物纤维中，以形成核壳结构复合纤维。这种结构一方面实现了对功能性微球/微囊在纤维膜中的固定，使纤维同时具有微球/微囊的功能。另一方面，聚合物纤维可以保护微球/微囊不受外界环境影响，控制了物质在外壁间的交换速度。
[0010] 本发明的另一个目的是提供一种微纳米尺度下核壳结构复合纤维的制备方法，具体的说是首先制备具有多相组分的聚合物纺丝液，然后利用电纺丝技术保证功能性微球/微囊在纤维中的包封率和均匀的分布，并且实现核壳结构超细纤维制备的连续性。
[0011] 本发明的具体方案如下：
[0012] 一种微纳米尺度下核壳结构复合纤维，其特征在于：所述核壳结构复合纤维的核材为功能性微球/微囊，壳材为油溶性高分子聚合物或水溶性高分子聚合物；被包埋的功能性微球/微囊分布于所述油溶性高分子聚合物或水溶性高分子聚合物纤维的内部，形成核壳结构复合纤维。
[0013] 在本发明中，所述核壳结构复合纤维负载一种或多种功能性微球/微囊，所述功能性微球/微囊具有光、电、力、热、磁、生物、化学或药物功能。
[0014] 其中，所述功能性微球/微囊的粒径在10纳米～100微米；所述核壳结构复合纤维的纤维平均直径在10纳米～10微米。
[0015] 在本发明中，所述功能性微球/微囊为：海藻酸盐载药微球/微囊、海藻酸盐细胞微载体、壳聚糖微球/微囊、壳聚糖细胞微载体、脂质体微球/微囊、环糊精包合物、海藻酸盐-壳聚糖复合微球/微囊、牛血白蛋白微球、透明质酸微球/微囊、明胶微球/微囊、胶原微球/微囊、明胶-阿拉伯树胶复合微球/微囊、二氧化硅微球/微囊、二氧化钛微球、荧光量子点、无机银微球、四氧化三铁磁性微球、羟基磷灰石粉末、蒙脱土、云母、碳酸钙微球、丙烯酸系高吸水树脂微球/微囊、聚苯乙烯微球，聚乳酸微球/微囊、聚乙交酯丙交酯微球/微囊、聚羟基丁酸酯微球/微囊、聚羟基丁酸-戊酸酯微球/微囊、羟基丁酸酯和羟基己酸酯共聚物微球/微囊，或者3-羟基丁酸酯和4-羟基丁酸酯共聚物微球/微囊。
[0016] 在本发明中，所述高分子聚合物为聚乳酸，聚ε-己内酯、聚乙交酯、丙交酯与乙交酯的无规或嵌段共聚物、丙交酯与ε-己内酯的无规或嵌段共聚物、乙交酯与ε-己内酯的无规或嵌段共聚物、丙交酯与乙二醇的嵌段共聚物、乙交酯与乙二醇的嵌段共聚物、ε-己内酯与乙二醇的嵌段共聚物、聚羟基丁酸酯、聚羟基丁酸-戊酸酯、羟基丁酸酯和羟基己酸酯共聚物、3-羟基丁酸酯和4-羟基丁酸酯共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、聚氧乙烯、壳聚糖、明胶、胶原、蚕丝蛋白、蜘蛛丝蛋白、改性纤维素、淀粉、聚氨酯、聚苯乙烯、聚碳酸亚丙酯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酰氨、涤纶、丙纶、维尼纶、芳纶、聚苯胺、聚噻吩、聚赖氨酸、聚γ-谷氨酸，聚天门冬氨酸，或者聚天门冬酰氨。
[0017] 微纳米尺度下核壳结构复合纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
[0018] 1)将功能性微球/微囊分散到聚合物溶液中，制备成具有多相组分的聚合物纺丝液；或者利用溶剂为连续相，在连续相中原位制备功能性微球/微囊，再将要形成纤维的聚合物溶解到连续相中，制备成具有多相组分的聚合物纺丝液；在所述聚合物纺丝液中，所述功能性微球/微囊不与纺丝液中的其他成分发生化学反应；
[0019] 2)将上述聚合物纺丝液用电纺丝设备加工，纺丝电压为1kV～40kV，接收器与喷丝口的距离为5cm～40cm，纺丝液流速为0.1ml/h～10ml/h，从而得到微纳米尺度下核壳结构复合纤维。
[0020] 在本发明中，作为原料的功能性微球/微囊为两种或两种以上，并且在所述聚合物纺丝液中，各种功能性微球/微囊之间不发生化学反应。
[0021] 另外，步骤1)中具有多相组分的聚合物纺丝液的制备原则是水溶性微球/微囊应该分散到油溶性聚合物溶液中，油溶性微球/微囊应该分散到水溶性聚合物溶液中，不溶性微球/微囊根据特定需要选择所分散的聚合物溶液，并且微球/微囊应该不与所分散的聚合物溶液中的其他成分发生化学反应。制备方法是乳化，搅拌，超声，振荡等方法。
[0022] 在本发明中，所述具有多相组分的聚合物纺丝液的内相含量占总体系质量的1％～50％，外相中的聚合物含量取决于聚合物的种类和分子量，占总体系质量的1％～
30％，其它组分为溶剂。
[0023] 在本发明中，所述方法进一步包括利用转动的轴芯作为接收器，获得管状的复合纤维产品的步骤，其中轴芯的转速为1rmp～100000rmp。
[0024] 本发明所述的微纳米尺度下核壳结构复合纤维可以应用作为组织修复支架、药物控制释放载体、生物传感器，也可应用作为分离膜或高分子催化剂。
[0025] 与传统纺丝方法相比，电纺丝法是指使用高压静电场作用于聚合物流体，当电场力克服了流体的表面张力时，就会形成喷射流。随着喷射流在空中飞行时的鞭动和劈裂作用，溶剂快速挥发形成聚合物超细纤维。因此电纺丝法制备的纤维直径一般可以控制在5微米至10纳米，具有更高的比表面积和孔隙率。正是由于电纺丝的这一特点，当使用多相组分的聚合物纺丝液进行电纺丝时，内相在纤维固化之前受到流动产生的剪切力作用，因而可以被包埋在纤维中，纤维结构也由原来的实心纤维扩展到核壳结构的复合纤维。
[0026] 与现在已经成熟的制备核壳结构的方法相比，电纺丝的喷射流的曲率半径很小，溶剂快速挥发使得固化过程在室温下进行，避免了环境敏感物质的变性。由于固化在空气中进行，避免了其他方法中被包封物质向外界介质的泄漏，因此电纺丝法制备的核壳结构复合纤维对内相的包封率较高，而且结构效果稳定。在这种方法中，纺丝液是单独制备的，成分可控，工艺成熟。，电纺丝设备操作简单，过程稳定。只要保证电纺丝设备中储备有纺丝液就可以实现连续生产，制备的产品没有批次差别。
附图说明
[0027] 图1是实施例1所述的包埋有聚苯乙烯微球的聚乙烯醇纳米纤维的扫描电镜照片。
[0028] 图2是实施例2所述的包埋有海藻酸钙微球的聚乳酸复合纤维的扫描电镜照片。
[0029] 图3是将包埋有海藻酸钙微球的聚乳酸复合纤维在溶剂中刻蚀，扫描电镜观察到微球在纤维中的分布图。
[0030] 图4是电纺丝法制备核壳结构复合纤维的过程示意图。其中，1为储液槽；2为喷丝口；3为高压静电发生器；4为接收器。
具体实施方式
[0031] 下列描述仅用于解释说明本发明所述的微纳米尺度下具有核壳结构的复合纤维及其制备方法和应用实例，而不是用来限定本发明的范围，本发明的保护范围由权利要求界定。
[0032] 微纳米尺度下具有核壳结构的复合纤维的制备通常包括两个步骤，即：纺丝液的制备和静电纺丝。所用的静电纺丝设备，如图4所示，包括：高压静电发生器3，接收器4，储液槽1，喷丝口2。操作是将制备好的纺丝液放入储液槽1中，使其在一定动力下按照设计的流速进入喷丝口2，将喷丝口2与高压静电发生器3用导线连接，调整好接收器4与喷丝口2的距离，按照设定的电压进行纺丝。
[0033] 实施例1：
[0034] 1.用乳液法在水相中制备的聚苯乙烯微球，其固含量为10％，微球平均直径500纳米。
[0035] 2.将10g此乳液中加入0.6g聚乙烯醇，使聚乙烯醇溶解后配成两相体系的聚合物纺丝液。
[0036] 3.将所配得的纺丝液加入到电纺丝装置的储液槽中(如图4所示)，采用9号平口喷丝头，纺丝液流速为0.1ml/h，施加电压5kV进行电纺丝。在喷丝口下方15cm处的接收器上得到包埋有聚苯乙烯微球的聚乙烯醇纳米纤维膜。纤维平均直径约400微米。其微观结构如图1所示。
[0037] 实施例2：
[0038] 1.在氯仿中制备的负载有转化生长因子(TGF-β)的海藻酸钙微球乳液，其固含量为5％，微球平均直径5微米。
[0039] 2.将10g此乳液中加入0.1g聚乳酸按照，搅拌使PLLA充分溶解，制备成具有两相成分的聚合物纺丝液。
[0040] 3.将所配得的纺丝液加入到电纺丝装置的储液槽中(如图4所示)，采用9号平口喷丝头，纺丝液流速为0.8ml/h，施加电压40kV进行电纺丝。在喷丝口下方15cm的处接收器上得到包埋有海藻酸钙微球的聚乳酸复合纤维。纤维平均直径约4.5微米，其微观结构如图2和图3所示。
[0041] 实施例3：
[0042] 1.在氯仿中制备的负载有神经生长因子(NGF)的海藻酸钙微球乳液，固含量5％，微球平均直径15微米
[0043] 2.将此乳液与聚碳酸亚丙酯，他克莫司(FK506)按照质量比100∶43∶1混合，搅拌使固体充分溶解，制备成具有两相成分的聚合物纺丝液。
[0044] 3.将所配得的纺丝液加入到电纺丝装置的储液槽中(如图4所示)，采用9号平口喷丝头，纺丝液流速为4ml/h，施加电压5kV进行电纺丝。在喷丝口下方15cm处的接收器上得到包埋有海藻酸钙微球的聚碳酸亚丙酯复合纤维。纤维直径约10微米。
[0045] 实施例4：
[0046] 1.在氯仿中制备的携带有肝细胞的壳聚糖微球乳液，固含量20％，微球直径100微米。
[0047] 2.将此乳液与聚ε-己内酯，按照质量比20∶1混合，搅拌使固体充分溶解，制备成具有两相成分的聚合物纺丝液。
[0048] 3.将所配得的纺丝液加入到电纺丝装置的储液槽中(如图4所示)，采用9号平口喷丝头，纺丝液流速为10ml/h，施加电压30kV进行电纺丝。在喷丝口下方15cm处的接收器上得到包埋有壳聚糖微球的聚ε-己内酯复合纤维。纤维平均直径约7微米。
[0049] 实施例5：
[0050] 1.使用喷雾干燥法制备壳聚糖微球粉末，微球平均直径5微米。
[0051] 2.将0.3g上述微球粉末和0.5g蜘蛛丝蛋白超声分散在10ml氯仿中，制备成具有两相成分的聚合物纺丝液。
[0052] 3.将所配得的纺丝液加入到电纺丝装置的储液槽中(如图4所示)，采用9号平口喷丝头，纺丝液流速为0.6ml/h，施加电压10kV进行电纺丝。在喷丝口下方15cm处的接收器上得到包埋有壳聚糖微球的蜘蛛丝蛋白复合纤维。纤维平均直径约4微米。
[0053] 实施例6：
[0054] 1.在水中使用前驱体正硅酸乙酯制备二氧化硅微球乳液，固含量为10％，微球平均直径20纳米。
[0055] 2.将此乳液与蚕丝蛋白按照质量比20∶1混合，搅拌使蚕丝蛋白充分溶解，制备成具有两相成分的聚合物纺丝液。
[0056] 3.将所配得的纺丝液加入到电纺丝装置的储液槽中(如图4所示)，采用9号平口喷丝头，纺丝液流速为3ml/h，施加电压20kV进行电纺丝。在喷丝口下方5cm处的接收器上得到包埋有二氧化硅微球的蚕丝蛋白复合纤维。纤维平均直径约10纳米。
[0057] 实施例7：
[0058] 1.在水中使用前驱体钛酸丁酯制备二氧化钛微球乳液，固含量为52.5％，微球平均直径300纳米。
[0059] 2.将此乳液与聚噻吩按照质量比20∶1混合，搅拌使聚噻吩充分溶解，制备成具有两相成分的聚合物纺丝液。
[0060] 3.将所配得的纺丝液加入到电纺丝装置的储液槽中(如图4所示)，采用9号平口喷丝头，纺丝液流速为0.9ml/h，施加电压30kV进行电纺丝。在喷丝口下方30cm处的接收器上得到包埋有二氧化钛微球的聚噻吩复合纤维。纤维平均直径约50纳米。
[0061] 实施例8：
[0062] 1.将0.3g荧光量子点CdSe(平均直径10纳米)和0.5g聚乙烯基吡咯烷酮超声分散在10ml水中，制备成具有两相成分的聚合物纺丝液。
[0063] 2.将所配得的纺丝液加入到5ml注射器改装的纺丝装置中，采用9号平口喷丝头，纺丝液流速为2ml/h，施加电压40kV进行电纺丝。在喷丝口下方40cm处的接收器上得到包埋有荧光量子点的聚乙烯基吡咯烷酮复合纤维。纤维平均直径约200纳米。
[0064] 实施例9：
[0065] 1.将0.3g载药脂质体(微球平均直径100纳米)和0.5g明胶超声分散在10ml水中，制备成具有两相成分的聚合物纺丝液。
[0066] 2.将所配得的纺丝液加入到电纺丝装置的储液槽中(如图4所示)，采用9号平口喷丝头，纺丝液流速为1ml/h，施加电压1kV进行电纺丝。在喷丝口下方5cm处的接收器上得到包埋有载药脂质体的明胶复合纤维。纤维平均直径约200微米。
[0067] 实施例10：
[0068] 1.将0.106g羟基磷灰石(平均直径700纳米)和0.5g聚乳酸超声分散在10ml水中，制备成具有两相成分的聚合物纺丝液。
[0069] 2.将所配得的纺丝液加入到电纺丝装置的储液槽中(如图4所示)，采用9号平口喷丝头，纺丝液流速为0.1ml/h，施加电压3kV进行电纺丝。在喷丝口下方5cm处的接收器上得到包埋有羟基磷灰石的聚乳酸复合纤维。纤维平均直径约1微米。
[0070] 实施例11：
[0071] 1.将0.3g银微球(微球平均直径200纳米)和0.8g聚乙烯醇超声分散在10ml水中，制备成具有两相成分的聚合物纺丝液。
[0072] 2.将所配得的纺丝液加入到电纺丝装置的储液槽中(如图4所示)，采用9号平口喷丝头，纺丝液流速为0.1ml/h，施加电压40kV进行电纺丝。在喷丝口下方25cm处的接收器上得到包埋有银微球的聚乙烯醇复合纤维。纤维平均直径约500纳米。
[0073] 实施例12：
[0074] 1.在氯仿中制备的携带有胰岛细胞的海藻酸盐微球乳液，固含量为20％，微球平均直径40微米。
[0075] 2.将此乳液与丙交酯与乙二醇的嵌段共聚物，按照质量比30∶1混合，搅拌使固体充分溶解，制备成具有两相成分的聚合物纺丝液。
[0076] 3.将所配得的纺丝液加入到电纺丝装置的储液槽中(如图4所示)，采用9号平口喷丝头，纺丝液流速为9ml/h，施加电压30kV进行电纺丝。在喷丝口下方15cm处的接收器上得到包埋有海藻酸盐微球的丙交酯与乙二醇的嵌段共聚物复合纤维。纤维平均直径约10微米。
[0077] 实施例13：
[0078] 1.将0.3g四氧化三铁磁性微球(微球平均直径400纳米)，0.3g银微球(微球平均直径200纳米)和0.8g聚乙烯醇超声分散在10ml水中，制备成具有两相成分的聚合物纺丝液。
[0079] 2.将所配得的纺丝液加入到电纺丝装置的储液槽中(如图4所示)，采用9号平口喷丝头，纺丝液流速为0.3ml/h，施加电压10kV进行电纺丝。在喷丝口下方25cm处的接收器上得到同时包埋有四氧化三铁磁性微球和银微球的聚乙烯醇复合纤维。纤维平均直径约500纳米。
[0080] 以上实施例说明了微纳米尺度下核壳结构复合纤维的微观结构和制备方法。具体使用时，最终产品的宏观形态是无纺纤维膜或无纺纤维管。以下实施例说明上述无纺纤维膜或无纺纤维管的制备方法和在相关方面的具体应用。
[0081] 应用例1：
[0082] 1.使用柱型接收器收集实施例3得到的载有两种药物的聚碳酸亚丙酯复合纤维，轴心转速500rmp，得到管状产品。
[0083] 2.将此管移植到受损的狗脊髓中。
[0084] 3.该复合纤维管支撑并引导受损神经的定向爬行再生。并且同时实现对水溶性蛋白NGF和脂溶性药物FK506的联合控制释放，改善植入位置的微环境，促进细胞行为。
[0085] 应用例2：
[0086] 1.使用柱型接收器收集实施例3得到的载有两种药物的聚碳酸亚丙酯复合纤维，轴芯转速100000rmp，得到管状产品。
[0087] 2.将此管移植到受损的狗脊髓中。
[0088] 3.该复合纤维管支撑并引导受损神经的定向爬行再生。并且同时实现对水溶性蛋白NGF和脂溶性药物FK506的联合控制释放，改善植入位置的微环境，促进细胞行为。
[0089] 应用例3：
[0090] 1.使用柱型接收器收集实施例4得到的载有肝细胞的复合纤维，轴芯转速1rmp，得到管状产品。
[0091] 2.将2根～5万根上述管并列成为一束，使其两端分别与引流管连同。
[0092] 3.将肝病病人的血液使用引流设备导入上述装置，肝细胞可以在纤维中产生正常细胞功能，过滤血液中的有毒物质，成为有效的生物人工肝。
[0093] 应用例4：
[0094] 1.使用平面接收器收集实施例9得到的包埋有载药脂质体的明胶复合纤维，得到膜状产品。
[0095] 2.将此膜贴附于皮肤伤口处释放药物。促进伤口愈合，减少出血和感染。
[0096] 应用例5：
[0097] 1.使用平面接收器收集实施例7得到的包埋有二氧化钛微球的聚噻吩复合纤维，得到膜状产品。
[0098] 2.将此膜暴露于含有甲醛的空气中。
[0099] 3.包埋的二氧化钛可以催化甲醛的反应，起到净化空气的作用。
[0100] 应用例6：
[0101] 1.使用平面接收器收集实施例8得到的包埋有荧光量子点的聚乙烯基吡咯烷酮复合纤维，得到膜状产品。
[0102] 2.将此膜暴露于混合介质中，用作生物传感器。根据荧光光谱的变化可以判断介质中特定物质的存在和含量。
