生物体内细胞受到生物、化学、力、电、磁场等多种复杂因素的影响。组织工程及再生医学研究中物理因素对组织、器官的形成和构建的重要作用不容忽视。但是，大部分生物反应器中只加载一种或不加载物理刺激，很难更全面地模拟真实生物组织内环境并考察细胞在多种刺激下受到的影响，而适用于加载多种物理刺激的组织工程支架材料研究更加缺乏。

本实验室以双通道信号发生器作为电信号源，铁氧体磁铁提供静磁场，研制了一种独立磁场及电场刺激联合加载的生物反应器。不同于现有电磁场加载方式提供的是感应磁场和电场，无法实现电场刺激的定位及电场和磁场刺激不同参数的控制。该生物反应器能根据不同细胞加载合适的独立磁场和电场，包括对磁场和电场的加载方向、时间以及频率、幅值、波形等参数进行优化，有效调控磁场和电场各自刺激的最佳条件，获得磁、电场联合加载的最佳协同效应。

基于以上对细胞加载磁、电联合刺激的需求，本实验室设计制备了一种具有磁-电双功能的静电纺丝纳米纤维支架材料。采用静电纺丝技术制备磁性纳米纤维，再通过导电高分子聚合物单体在磁性纤维上原位聚合，开发了不仅具有良好生物相容性，还具有优越的传导磁、电刺激能力的磁-电双功能纤维支架，从而实现对细胞同时加载磁刺激和电刺激，研究双重刺激对细胞生长状况的影响。研究表明磁、电联合刺激对细胞活性的增强作用明显优于单一的磁刺激或电刺激。该支架材料为设计多功能组织工程支架并应用于多物理因素生物效应研究提供了新的思路和技术。

  磁-电双功能的静电纺丝纳米纤维支架材料制备过程