Más allá de la transconductancia: el acoplamiento célula-polímero determina la fidelidad en el registro del potencial...

Área de la Ciencia:

• Bioelectrónica
• Ciencia de los materiales
• Electrofisiología celular

Sus antecedentes:

• Los transistores bioelectrónicos orgánicos ofrecen biocompatibilidad y suavidad para el estudio de la electrofisiología celular.
• La evaluación comparativa actual de dispositivos se centra en las propiedades eléctricas, descuidando factores interfaciales cruciales para la fidelidad de la señal.
• El poli(g2T-TT) es un conductor mixto orgánico iónico-electrónico prometedor para transistores electroquímicos orgánicos (OECTs).

Objetivo del estudio:

• Evaluar los OECTs basados en p(g2T-TT) para el registro de potenciales de acción (PA) de cardiomiocitos derivados de células madre pluripotentes inducidas humanas (hiPSC-CM).
• Comparar la fidelidad de transducción de señales de p(g2T-TT) con los EGOFETs de polímero conductor (P3HT).
• Investigar el papel de las propiedades interfaciales en la transducción de señales bioelectrónicas.

Principales métodos:

• Fabricación y prueba de OECTs basados en p(g2T-TT) para el registro de PA de hiPSC-CMs.
• Comparación de las formas de onda de PA registradas por OECTs de p(g2T-TT) y EGOFETs de P3HT.
• Imagen de inmunofluorescencia para evaluar la adhesión célula-dispositivo.

Principales resultados:

• Se observó transducción de señales de PA con OECTs de p(g2T-TT), pero las formas de onda carecían de la morfología esperada.
• Los EGOFETs basados en P3HT registraron PA con mayor fidelidad en comparación con los OECTs de p(g2T-TT).
• Se observó una mejora en la adhesión celular en P3HT en comparación con p(g2T-TT), lo que indica un acoplamiento célula-dispositivo más débil para p(g2T-TT).

Conclusiones:

• El alto rendimiento eléctrico y la biocompatibilidad por sí solos no garantizan una transducción de señales de PA de alta fidelidad.
• Las propiedades interfaciales, en particular el acoplamiento célula-dispositivo, son determinantes críticos de la fidelidad de la transducción bioelectrónica.
• El diseño racional de polímeros y plataformas centrado en las características interfaciales es esencial para una electrofisiología celular in vitro e in vivo fiable.