发布日期：2024-05-28 浏览：575
植入式生物电子学可以通过与生物组织接口来治疗各种疾病。传统的刚性电子器件经常由于机械失配而损坏组织并失效。研究人员正在探索柔软、柔性的生物电子学来解决这个问题，水凝胶由于其类似组织的特性而成为一种有前途的材料。
中国研究人员最近的工作开发了3D可打印导电聚合物水凝胶，极大地推动了该领域的发展。这些水凝胶将水凝胶的所需性质与导电聚合物（如PEDOT）的导电性相结合。这项开发包括配制用于直接墨水书写（DIW）3D打印的墨水，创建基底、电极和封装层。
用于生物电子的3D打印导电聚合物水凝胶
显示水凝胶打印过程的信息图。（图片来源：南方科技大学）
他们成功的关键是使用聚乙烯醇（PVA）、壳聚糖（CTS）和合成共聚物（PAA-NHS）来实现物理和化学交联机制的平衡。PEDOT还可作为流变改性剂，确保油墨在挤出过程中平稳流动，并在印刷后准确固化。这允许制造具有高保真度和长期稳定性的复杂3D结构。
这些水凝胶的一个显著特征是它们能够在干交联机制的促进下强烈粘附于生物组织。这种粘附对于在动态组织运动期间保持稳定的界面是至关重要的。
研究人员已经证明了这些水凝胶在大鼠心脏电生理研究中的潜力。生物电子学符合跳动的心脏，能够精确绘制电生理信号图，检测异常并提供电刺激以恢复正常心律。
这项技术可以扩展到各种植入式设备，如神经接口和胃刺激器，提高其性能和生物相容性。然而，长期生物相容性、可扩展性和监管批准等挑战仍有待解决。
粤公网安备44190002007368号
