GelMA+PEDOT凝胶是由天然功能化蛋白质水凝胶(甲基丙烯酸明胶,GelMA)与导电高分子聚(3,4-乙烯二氧噻吩,PEDOT)复合而成的导电生物水凝胶材料。该材料融合GelMA的生物活性与PEDOT的电导特性,可支持细胞黏附、增殖及迁移,并实现生物电信号传导,广泛应用于神经组织工程、电刺激调控细胞功能、可穿戴生物电子及可注射支架等前沿领域。
GelMA分子链上的甲基丙烯酸基团在紫外光或蓝光及光引发剂(如Irgacure 2959或LAP)作用下,通过自由基聚合形成三维交联网络;PEDOT以纳米颗粒、溶液或前体形式均匀分散其中,通过π–π相互作用或共价连接与GelMA构建稳定复合体系。通过调控交联密度和PEDOT含量,可精准调节凝胶的力学性能、电导率及孔隙结构,满足不同组织工程场景的个性化需求。
该复合凝胶兼具水凝胶的柔韧性与良好生物相容性,以及导电聚合物的高效电导性能。其三维网络可被体内酶降解,降解产物安全可吸收;PEDOT则提供可控导电通路,可模拟生理电信号环境。材料具有可注射性,能在体内原位形成稳定支架,支持神经细胞、心肌细胞等电敏感细胞的黏附与功能表达,为构建仿生微环境提供结构与功能基础。
GelMA+PEDOT凝胶的核心技术优势在于生物活性-可控力学-电导性能的协同整合:保留GelMA的天然细胞黏附位点(如RGD序列)及可降解特性,同时通过PEDOT赋予材料电刺激响应能力,实现对细胞行为的动态调控。可进一步与功能性纳米颗粒或生长因子复合,拓展为多功能生物材料平台,在再生医学、智能生物电子及生物传感器领域展现重要应用潜力。