《Advanced Functional Materials》：3D打印植入式水凝胶生物电子
- 分类：资讯中心
- 发布时间：2024-01-18 14:32
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【概要描述】该团队开发了一种具有高精度3D打印能力的生物墨水，由导电聚合物和生物医用高分子组成。这种生物墨水可以制备出具有高分辨率和复杂结构的生物电子器件。这些生物电子器件具有与生物组织相似的模量，能够稳定地粘附在生物组织上，实现与生物组织的电学交互。团队还使用多材料3D打印技术制造了全水凝胶生物电子，并成功将其应用于大鼠心脏表面，实现了长期稳定监测和精确电学调控。这项研究为下一代生物电子技术提供了重要的技术支持。
《Advanced Functional Materials》：3D打印植入式水凝胶生物电子
【概要描述】该团队开发了一种具有高精度3D打印能力的生物墨水，由导电聚合物和生物医用高分子组成。这种生物墨水可以制备出具有高分辨率和复杂结构的生物电子器件。这些生物电子器件具有与生物组织相似的模量，能够稳定地粘附在生物组织上，实现与生物组织的电学交互。团队还使用多材料3D打印技术制造了全水凝胶生物电子，并成功将其应用于大鼠心脏表面，实现了长期稳定监测和精确电学调控。这项研究为下一代生物电子技术提供了重要的技术支持。
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南方科技大学刘吉教授团队与江西科技师范大学卢宝阳教授团队在《Small》上发表题为3D Printed Implantable Hydrogel Bioelectronics for Electrophysiological Monitoring and Electrical Modulation的研究论文，报道了一种采用3D打印技术的植入式水凝胶生物电子。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202314471
研究简介
传统制造方法难以制备高分辨率和复杂几何结构的PEDOT:PSS生物电子器件，无法满足复杂生物环境对高性能生物电子的需求。此外，传统的PEDOT:PSS水凝胶电子与生物组织之间的界面结合力较弱，长期植入存在器件移位或脱落的风险，可能导致电生理记录或电刺激失效等问题。所以，本研究成功开发了一种基于PEDOT：PSS的生物墨水，并利用其实现了高精度3D打印，制备出具有与生物组织相似的力学和电学性质的生物电子器件。这些生物电子器件在体内能够稳定地与生物组织形成电交互界面，可用于长期监测体内电生理信号并对某些疾病进行精确的电调控治疗。
图1用于生物界面的3D打印水凝胶电子器件设计
图2 3D打印水凝胶生物电子及其力学/电学性能研究
图3 水凝胶生物电子用于体内电生理记录及电调控治疗
研究结论
该团队开发了一种具有高精度3D打印能力的生物墨水，由导电聚合物和生物医用高分子组成。这种生物墨水可以制备出具有高分辨率和复杂结构的生物电子器件。这些生物电子器件具有与生物组织相似的模量，能够稳定地粘附在生物组织上，实现与生物组织的电学交互。团队还使用多材料3D打印技术制造了全水凝胶生物电子，并成功将其应用于大鼠心脏表面，实现了长期稳定监测和精确电学调控。这项研究为下一代生物电子技术提供了重要的技术支持。
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