无毒导电材料的生物相容性水凝胶

未来的植入式医疗设备可以由一种通过将细菌纤维素水凝胶与导电聚合物分层制成的新材料．

细菌纤维素(BC)是一种天然存在的聚合物水凝胶，具有灵活性，可以对环境变化做出反应。光阳和中国武汉华中科技大学的同事们在BC水凝胶上添加了一层导电聚合物聚苯胺(PAni)，从而得到了一种对电信号有反应的材料。

纤维素基水凝胶是由Gluconacetobacter xylinum细菌。纯化后，水凝胶在盐和苯胺单体溶液中浸泡48小时。然后凝胶被夹在两个电极之间，并施加电流使单体形成聚合物薄膜层。

BC-PAni材料对电压的变化做出反应，在三种氧化态之间经历受控的过渡。这种反应可以应用于电子信号刺激的药物传递系统，其中带电生物分子的释放是通过改变材料的氧化还原状态来驱动的。颜色变化也会发生在对不同氧化还原电位的响应中，这可以形成传感器的基础，以检测生物体内材料的氧化还原环境。

BC水凝胶无毒。至关重要的是，细胞活力分析表明，BC-PAni材料对其表面培养的细胞也没有毒性。“这项工作最令人兴奋的方面是，我们可以从每种材料中提取有用的特性，以获得良好的电子通信。而且生物相容性，”杨说。这将这些材料与其他电活性水凝胶区分开来，后者通常是有毒的。

玛丽亚Vamvakaki希腊克里特岛大学的一位聚合物生物医学应用专家也对这种新方法感到兴奋。“这两种具有优异生物活性和电活性的材料的界面为生物医学设备和生命科学的应用开辟了新的前景。”