开发智能导电水凝,基于黄金多聚乙烯甘) 二烯酸盐-液体环氧化天然矩阵,用于功能神经调节应用

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 神经工程是神经工程.

背景情况:

• 导电性水凝对于将电子与生物系统接口至关重要.
• 现有的材料经常面临稳定性,导电性和生物相容性方面的挑战.
• 天然为先进材料开发提供了一个有希望的,可持续的基础.

研究的目的:

• 开发基于液态环氧化天然 (LENR) 的新型导电水凝,用于功能电刺激 (FES).
• 研究聚乙烯糖醇二烯酸盐 (PEGDA) 和黄金纳米颗粒对水凝性能的协同效应.
• 评估这些水凝在肌肉刺激应用中的性能.

主要方法:

• 合成了基于LENR的水凝的四种配方,其中包括PEGDA和黄金纳米粒子.
• 在PBS中,水凝的特性包括导电性,电阻性,抗拉强度和稳定性.
• 使用电化学阻抗光谱 (EIS) 来评估离子传输.
• 在功能性肌肉刺激实验中测试了水凝的性能.

主要成果:

• 含有PEGDA和黄金纳米粒子的LH4水凝表现出卓越的性能.
• LH4表现出高导电率 (0.0037 S/cm),低电阻率 (230 Ω·cm) 和优异的抗拉强度 (>14天后87%) .
• EIS显示了低电荷传递阻力 (Rct = 48 ± 18 Ω),表明有效的离子传输.
• 功能测试显示,在肌肉刺激期间,电流和频率反应稳定,与商业FES系统相比.

结论:

• 在LENR中,PEGDA和金纳米颗粒的协同组合显著提高了水凝的性能.
• LH4水凝是一种耐用,导电和生物相容的材料,适合用于FES应用.
• 这些发现将基于LENR的水凝定位为先进的可穿戴神经调节器件的有希望的候选人.