即使暴露于生物流體中也能保持超強機械和導電性能的生物穩定電子材料，是設計穩定的生物電子器件的基礎。本文中，我們開發了纖維素衍生的二維導電生物納米片作為電子基材，并將其組裝成具有超高生物穩定性的導電水凝膠，能夠在惡劣的生理環境中生存。利用聚多巴胺還原的氧化石墨烯作為支撐模板，通過引導纖維素晶體原位再生為二維平面結構合成生物納米片。納米片組裝的水凝膠經過水浸泡和體內植入后表現出穩定的電學和力學性能。因此，基于水凝膠的生物電子設備能夠與人體共形整合并穩定地記錄電生理信號。由于其組織親和性，水凝膠進一步充當“電子皮膚”，它采用電療法，通過經皮電刺激幫助糖尿病小鼠的慢性傷口更快愈合。為設計電子和機械上穩定的生物電子器件奠定了基礎。
Figure 1. 2D導電纖維素納米片的設計策略及其組裝成生物穩定和導電3D本體水凝膠的策略。
Figure 2. 以PGO為模板的纖維素原位再生，用于形成PGC生物納米片。
Figure 3. 具有生物穩定的PGCNSH凝膠的形成過程及性能表征。
Figure 4. 生物穩定的PGCNSH的電學性質及其在表皮和植入式生物電子器件中的應用。
Figure 5． 具有生物穩定性和細胞親和力的PGCNSH作為電刺激劑來調節細胞活性，并作為“ 電子皮膚”來促進糖尿病傷口的愈合。
相關研究成果于2021年由西南交通大學魯雄教授課題組，發表在Advanced Functional Materials(https://doi.org/10.1002/adfm.202010465)上。原文：Conductive Cellulose Bio-Nanosheets Assembled Biostable Hydrogel for Reliable Bioelectronics。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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