一种自我修复的全有机导电复合肽水凝胶作为压力传感器和电生理细胞软基底

导电聚合物水凝胶（CPHs）作为优秀的功能材料，结合了导电聚合物的优势以及水凝胶的机械特性和连续的三维纳米结构。这种双组分结构形成了柔软的全有机导电微/纳米结构，具有多种材料应用。然而，CPHs作为生物医学应用的功能材料的应用目前受到限制，因为需要结合生物相容性、自我修复和精细调节机械特性的特点。为了克服这个问题，我们选择保护性二肽作为超分子明胶剂，由于其内在的生物相容性和优良的凝胶化能力，结合在原位聚合的导电聚合物聚苯胺（PAni）。因此，形成了一种双组分的全有机导电水凝胶。光谱证据显示，通过内在掺杂形成了PAni的翡翠盐形式。复合水凝胶在机械上刚性十足，储存模量（G'）值约为2 MPa，通过改变肽浓度可以调节其刚性。水凝胶展示了欧姆导电性、压力敏感性，重要的是，自我修复功能。由于其自我修复特性，当两个宏观上分离的块重新结合时，聚合物非金属水凝胶能够恢复其内在的导电性。附着在复合水凝胶上的心肌细胞具有高存活率，证明其无细胞毒性。这些水凝胶的综合属性允许其用于动态范围压力传感以及作为电生理心脏细胞的导电界面。复合水凝胶支持心肌细胞组织成自发收缩的系统。因此，该复合水凝胶具有广泛的应用潜力。