西南交通大学鲁雄教授课题组--导电纤维素生物纳米片组装具有生物稳定性的水凝胶用于生物柔性电子器件

即使暴露于生物流体中也能保持超强机械和导电性能的生物稳定电子材料，是设计稳定的生物电子器件的基础。本文中，我们开发了纤维素衍生的二维导电生物纳米片作为电子基材，并将其组装成具有超高生物稳定性的导电水凝胶，能够在恶劣的生理环境中生存。利用聚多巴胺还原的氧化石墨烯作为支撑模板，通过引导纤维素晶体原位再生为二维平面结构合成生物纳米片。纳米片组装的水凝胶经过水浸泡和体内植入后表现出稳定的电学和力学性能。因此，基于水凝胶的生物电子设备能够与人体共形整合并稳定地记录电生理信号。由于其组织亲和性，水凝胶进一步充当“电子皮肤”，它采用电疗法，通过经皮电刺激帮助糖尿病小鼠的慢性伤口更快愈合。为设计电子和机械上稳定的生物电子器件奠定了基础。

Figure 1. 2D导电纤维素纳米片的设计策略及其组装成生物稳定和导电3D本体水凝胶的策略。

Figure 2. 以PGO为模板的纤维素原位再生，用于形成PGC生物纳米片。

Figure 3. 具有生物稳定的PGCNSH凝胶的形成过程及性能表征。

Figure 4. 生物稳定的PGCNSH的电学性质及其在表皮和植入式生物电子器件中的应用。

Figure 5． 具有生物稳定性和细胞亲和力的PGCNSH作为电刺激剂来调节细胞活性，并作为“ 电子皮肤”来促进糖尿病伤口的愈合。

相关研究成果于2021年由西南交通大学鲁雄教授课题组，发表在Advanced Functional Materials(https://doi.org/10.1002/adfm.202010465)上。原文：Conductive Cellulose Bio-Nanosheets Assembled Biostable Hydrogel for Reliable Bioelectronics。