ZUSAMMENFASSUNG Magnetoelektrische Materialien, die elektrische Felder als Reaktion auf wechselnde magnetische Stimulation erzeugen, werden zunehmend für ihre Anwendungen in der Neuromodulation, Gewebeingenieurwesen, kabellosen Medikamentenabgabe und Krebsbehandlung anerkannt. Diese Studie befasst sich mit den zytotoxischen Bedenken, die mit Schwermetallen in traditionellen magnetoelektrischen Verbundstoffen verbunden sind, indem ein wärmevermittelter magnetoelektrischer Ansatz eingeführt wird, der biokompatible Eisenoxid-Nanopartikel und pyroelektrische Polymere nutzt, um die biomedizinische Sicherheit zu erhöhen. Die Nanopartikel wurden mit kontrollierter Größe und Form durch thermische Zersetzung von Eisenoleat synthetisiert, wobei eine in situ Temperaturmarkierungstechnik eingesetzt wurde, die den Syntheseprozess vereinfacht und eine gleichmäßige Partikelbildung gewährleistet. Diese Nanopartikel, die für eine hohe Wärmeeffizienz optimiert sind, wurden mit dem pyroelektrischen Polymer P(VDF‐TrFE) kombiniert, um Verbundfilme zu erstellen, die einen wärmevermittelten magnetoelektrischen Effekt aufweisen. Dieser Effekt beinhaltet ein wechselndes Magnetfeld, das die Nanopartikel erhitzt, was zu einer reversiblen Materialdepolarisation und der Erzeugung eines pyroelektrischen Stroms führt. Wir untersuchten den magnetopyroelektrischen Effekt auf die Zell-Differenzierung und demonstrierten eine hervorragende Biokompatibilität mit neuralen Vorläuferzellen und eine signifikante Verbesserung der neuronalen Differenzierung, die den synergistischen Effekten von Wärme und Elektrizität zugeschrieben wird. Der pro-differenzierende Mechanismus der magnetopyroelektrischen Stimulation umfasst den Phosphatidylinositol 3-Kinase AKT-Weg und die Calcium-Signalisierung. Dieser wärmevermittelte magnetoelektrische Ansatz bietet nicht nur Potenzial für Anwendungen wie neuronale Reparatur und gezielte Medikamentenabgabe, sondern stellt auch eine sicherere und vielseitigere Alternative zu herkömmlichen magnetoelektrischen Materialien dar.
Ye et al. (Wed,) haben diese Frage untersucht.