近日,北京化工大学材料科学与工程学院先进弹性体材料研究中心薛佳佳教授团队在《Advanced Materials》(IF=26.8)发表题为 “Nanofiber-Based Electroactive Interfaces Enabling Coordinated Neuromodulation and Peripheral Nerve Regeneration” 的研究论文。

周围神经损伤修复涉及雪旺细胞迁移、轴突延伸及再髓鞘化等多阶段过程。鉴于神经组织具有低模量与电活性特征,构建兼具导电性与柔性的材料对于实现神经调控与再生协同至关重要。静电纺丝纳米纤维因其良好的柔性及可提供轴突导向的有序结构,成为构建柔性神经电子界面的重要体系。然而,现有导电纳米纤维多依赖导电填料掺杂或后处理引入导电性,易导致导电组分分布不均、界面稳定性差及性能衰减,并可能引发团聚和生物相容性问题;同时,导电材料本身难以直接稳定纺丝,使得构建兼具稳定导电性与柔性的纤维界面仍具有一定挑战。针对上述问题,本研究创新性的通过一步同轴静电纺丝方法构建了一种柔性电活性核壳纳米纤维,以聚己内酯(PCL)为核心、双连续导电的聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)与亲水性聚氨酯(PEDOT:PSS/PU)为外壳,实现了力学顺应性、连续导电性与长期稳定性的协同优化。该纳米纤维可组装为柔性生物电极,在大鼠坐骨神经及恒河猴正中神经中实现高效刺激与高保真信号记录,同时显著降低刚性金属电极引发的组织损伤。进一步构建为神经导管用于桥接大鼠10 mm坐骨神经缺损后,在8周内显著促进轴突延伸、再髓鞘化及运动功能恢复,相关工作为生物电子神经界面的设计与组织再生提供了有前景的策略。

该工作第一作者为北京化工大学材料学院2023级博士生孙路路和2024级博士生熊峰,材料学院薛佳佳教授为通讯作者。本工作获得了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。
论文链接:
https://doi.org/10.1002/adma.72880