作为一类新的材料，可植入柔性电导体最近已被开发并应用于生物电子学。理想的电导体需要高导电性、类似组织的机械性能、低毒性、对生物组织的可靠粘附以及在潮湿的生理环境中保持其形状的能力。
近日，浦项科技大学Youn Soo Kim提出了一种简单的方法，以石墨烯和两性离子聚合物（poly(sulfobetaine vinylimidazolium)）（poly(SBVI)）之间的阳离子-π相互作用（最强的非共价相互作用之一）介导导电水凝胶（ECHs）。
文章要点
1）所制备的聚(SBVI)-石墨烯水凝胶(SG水凝胶)的最大G′为10.6 kPa，粘弹性为0.59，是缓解软活组织与相对坚硬仿生器件接触损伤的理想界面。
2）ECH的物理交联使其具有自愈性、可塑性、可注射性和展布性。此外，SG水凝胶不膨胀，14 d时相对于初始体积保持率为98%。同时，暴露在SG水凝胶表面的聚物(SBVI)在水中对各种基质有粘附作用，包括鸡心、鸡肝等活组织。此外，SG水凝胶与模拟脑深沟吻合较好，且粘附较好。SG水凝胶的电导率为4.9 × 10−5 S cm−1，比电容为2.21 F g−1，可充放电4000次。
3）由于SG水凝胶具有粘弹性、防水、自粘的特性，在植入过程中无需额外的化学处理即可固定在活体组织上，并可减轻神经压迫造成的损伤。这促进了共形和有效的神经电子界面的开发。此外，SG水凝胶具有可靠的电刺激性能，刺激阈值为40 μA，肌肉力为3 g，优于仅使用Au电极。
这种新ECH改进了组织-电子接口，以适应系统到系统的通信，有望用于下一代生物电子学的发展和未来神经疾病的临床电子疗法。
参考文献
Im Kyung Han, et al, Electroconductive, Adhesive, Non-Swelling, and Viscoelastic Hydrogels for Bioelectronics, Adv. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adma.202203431
https://doi.org/10.1002/adma.202203431
