具有水响应性收缩性、可修复性和生物相容性的透明导电水凝胶，用于可见光下的贴合式组织监测

《Advanced Functional Materials》：Transparent Conductive Hydrogels with Water-Responsive Contractility, Repairability, and Biocompatibility for Visible Conformal Shape-Adaptive Tissue-Adherent Monitoring

透明导电水凝胶通过双交联网络实现自适应贴合软组织，具有水响应收缩性、可修复性和生物相容性，适用于生理信号监测和健康状态可视化评估。

　　

摘要

将柔性电子设备贴合在目标物体的曲面上进行共形集成仍然具有挑战性，尤其是对于形状任意且可变化的软组织而言。本文开发了一种透明导电水凝胶，用于实现可见光的共形形状适应性和组织粘附性监测，同时具备水响应性收缩性、可修复性和生物相容性。该水凝胶采用聚乙二醇（PEG）-α-环糊精（α-CD）/聚氧化乙烯（PEO）和聚乙烯醇（PVA）的双交联网络结构：水作为温和的刺激因素，能够破坏PEO中晶体链和分子链的定向排列，从而引发有效的收缩；而α-CD与PVA之间的结合则确保了在水中的机械重复性。此外，还研制了一种由甘油和水组成的二元溶剂，可有效修复长期使用后脱水的水凝胶并使其完全恢复。通过体外细胞毒性测试和体内皮下植入实验验证了其优异的生物相容性。这种导电水凝胶可以以共形适应性方式粘附在柔软的表皮、心脏内部组织以及肌腱上，用于生理和运动信号的监测，并能够直观观察被覆盖组织的健康状况。这种多功能水凝胶为开发下一代智能生物电子设备提供了创新范例，有望广泛应用于健康管理、临床诊断和组织工程领域。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。