用于作为机电响应细胞培养基质的压电混合聚二甲基西洛的表征

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 聚合物科学 聚合物科学

背景情况:

• 开发具有机电反应能力的生物相容材料对于先进的生物电子应用至关重要.
• 压电复合材料为生物系统中的能量收集和生物传感提供了潜力.

研究的目的:

• 为了合成和表征一种新的压电聚甲基 (pz-PDMS) 复合物.
• 评估不同压电度的pz-PDMS的机电性能,机械强度和生物相容性.
• 评估pz-PDMS作为人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 衍生心肌细胞的基质的适用性.

主要方法:

• 合成的pz-PDMS复合材料具有0%,1%,3%和5%的压电P ((VDF-TrFE) 度.
• 进行了压缩测试,机电感应测试和疲劳测试.
• 进行了微型杆实验,以评估机械变形忠实度.
• 在pz-PDMS基板上培养了hiPSC衍生的心肌细胞,并使用MTS试验和免疫光成像评估了细胞活力,附着和成熟.

主要成果:

• 机械强度在很大程度上保持不变,随着压电含量的增加.
• 机电灵敏度显示,随着压电度的非线性增加,达到5%的pz-PDMS.
• 5%的pz-PDMS复合物在7天的疲劳测试后显示出对机械变形的高保真度和稳定的灵敏度.
• 由hiPSC衍生的心肌细胞在0%和5%的pz-PDMS基质上表现出相似的活力,附着和成熟.

结论:

• 5%的pz-PDMS复合材料表现出极好的机电灵敏度和长期稳定性.
• 该材料与hiPSC衍生的心肌细胞具有强大的生物相容性.
• 这种pz-PDMS复合物为需要机电转导和生物相容性的生物电子应用提供了一个有前途的平台.