隨著植入式電子醫(yī)療設(shè)備的快速發(fā)展,植入式超級(jí)電容器成為一種流行的儲(chǔ)能設(shè)備。然而,超級(jí)電容器在植入時(shí)不可避免地會(huì)與血液直接接觸,可能引起凝血、血栓等不良臨床反應(yīng),損害植入式儲(chǔ)能設(shè)備的性能,對(duì)人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
近日,蘭州理工大學(xué)Fen Ran設(shè)計(jì)了一種肝素?fù)诫s聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)的抗凝超級(jí)電容器,以期應(yīng)用于植入式生物電子學(xué)。
文章要點(diǎn)
1)以已知的抗凝大分子肝素(Hep)作為PEDOT摻雜的反離子以增強(qiáng)其導(dǎo)電性,通過化學(xué)氧化聚合合成具有抗凝活性的生物電極材料PEDOT:Hep。同時(shí),通過原位聚合構(gòu)建抗凝超級(jí)電容器,其中PEDOT:Hep和細(xì)菌纖維素分別作為電極材料和電解質(zhì)層。
2)由于肝素的加入,該超級(jí)電容器表現(xiàn)出良好的血液相容性(溶血率<5%)、良好的抗凝性能(凝血時(shí)間為63.4 s)和良好的循環(huán)穩(wěn)定性(20,000次循環(huán)后電容保持率為76.24%),并可為雌性小鼠植入式心率傳感器供電。
該工作為植入式電子器件在體內(nèi)實(shí)現(xiàn)抗凝活性提供了平臺(tái)。
參考文獻(xiàn)
Wang, X., Yu, M., Kamal Hadi, M. et al. An anticoagulant supercapacitor for implantable applications. Nat Commun 15, 10497 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-54862-2
https://doi.org/10.1038/s41467-024-54862-2