Adv Mater｜非瞬态丝素纤维的柔性神经接口：卓越的顺应性、生物相容性与生物电导性

主要观点总结

本研究展示了热辅助图案转移技术，用于制造非暂时性的丝素基柔性电子设备。该技术能够可靠地将聚（3,4-乙烯二氧噻吩）层转移到柔性丝素基底上，形成理想的基底/导体交织界面，具有良好的柔韧性、导电性及在液态下的稳定性。这种技术可用于制备基于丝素的多通道神经接口，用于记录皮层电图并减轻大鼠模型中的炎症。这种神经接口具有良好的组织贴合性、生物相容性和生物电导率，是前景广阔的ECoG采集工具。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

神经接口在记录大脑电生理信号方面至关重要，理想的接口应具备柔软性，能与脑组织机械匹配并形成良好的接触。丝素因其良好的生物相容性和机械特性成为构建神经接口的有前途的候选材料。

关键观点2: 研究挑战

开发丝素基神经接口的关键在于将多通道或图案导体材料可靠地转移到柔软、非暂时性的丝素薄膜基底上，同时保持其在液体生物环境中的长期生物电导性，并确保接口的柔韧性和生物相容性。

关键观点3: 研究方法

本研究采用热辅助图案转移技术，使用甲酸作为温和溶剂，将聚（3,4-乙烯二氧噻吩）预先沉积到硅基底上，然后通过丝素的构象转变和两种聚合物链的相互渗透交锁，形成强烈交织的界面。这种方法使PEDOT:PSS薄膜能够轻松从硅基底转移到丝素薄膜上。

关键观点4: 研究结果

本研究成功制备了基于丝素的神经接口，并展示了其良好的生物电导性、组织贴合性和生物相容性。该技术克服了传统暂时性丝素电子设备在持久生物相容性和组织顺应性方面的缺陷。此外，这些基于丝素的神经接口还可作为潜在的药物载体，用于减轻炎症。

关键观点5: 应用前景

这种基于丝素的神经接口在神经疾病诊断和病理研究中具有潜在的应用价值。此外，它还可以用于其他需要柔软、顺应性强且免疫原性低的生物电子设备中。

文章预览

丝素（SF）因其良好的生物相容性，为神经接口的高效安全应用提供了可能。然而，由于缺乏持久的相互作用，难以在柔性SF薄膜基底上实现图案化导电材料（多通道电极）的稳固结合。本研究展示了一种热辅助图案转移技术，能够通过两个聚合物链的交叉网络，轻松地将预设的聚（3,4-乙烯二氧噻吩）（PEDOT）层转移到柔性SF基底上，形成理想的基底/导体交织界面，具备良好的柔韧性（≈33 MPa）、导电性（386 S cm−1）及在液态下的稳定性（超过4个月）。值得注意的是，该技术可以与喷墨打印结合，用于制备基于SF的多通道神经接口，以记录皮层电图（ECoG）并减轻大鼠模型中的炎症。这种基于SF的神经接口具有良好的组织贴合性、生物相容性和生物电导率，是一种有前景的ECoG采集工具，该方法同样适用于开发其他基于SF的柔性生物电子设备 。 研究背 ………………………………