DOI:10.1002/adfm.202003710

导电聚合物聚（3,4-乙撑二氧噻吩）:聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）的独特电化学性能使其成为一种极具吸引力的神经组织工程应用材料。然而，机械性能不足、加工困难和生物降解性差阻碍了其在该领域的发展。在此，将由新型封端策略合成的3,4-乙烯二氧噻吩（EDOT）低聚物掺入嵌段共聚物中，以改善PEDOT:PSS在神经组织工程中的功能。利用末端官能化的寡聚EDOT构建体作为聚（己内酯）聚合的大分子引发剂，制备出一种具有电活性、可加工性和生物相容性的嵌段共聚物。结合这些特性，可以通过溶液静电纺丝和熔融静电纺丝制备出用于神经元培养的电活性纤维垫。重要的是，研究表明在电刺激下，材料上神经突长度和神经干细胞的分支得到了增强，这证实了该些支架在神经组织工程中的应用前景。

图1.寡聚EDOTs作为功能性生物材料组分的示意图。a）在这项研究中合成的胺封端寡聚EDOTs，n=2-5。b）使用氨基-寡聚EDOTs作为引发剂来进行开环聚合，以与聚己内酯（PCL）产生纤维状的ABA-嵌段共聚物。c）多臂聚乙二醇（PEG）大分子单体的交联以形成寡聚EDOT基水凝胶。

图2.寡聚EDOT-PCL的聚合和表征。a）通过开环聚合合成寡聚EDOT-PCL。b）四聚体寡聚EDOT-PCL在碳酸亚丙酯中的循环伏安图（100 mV s-1），以0.5M的四丁基六氟磷酸铵为支持电解质。c）四聚体寡聚EDOT-PCL旋涂膜的开尔文探针力显微镜（KPFM）图像。比例尺：10µm。d）沿黑色虚线的表面电位KPFM线扫描。e）四聚体寡聚EDOT-PCL、高分子量PCL和低分子量PCL的攻丝模式AFM图像。比例尺：500nm。

图3.寡聚EDOT-PCL支架具有生物相容性，并支持NSC增殖和分化。a）第7天，在基础培养基（促进分化）或FGF2培养基（促进增殖）中，在低聚PCL、PCL和ITO玻璃上培养的神经干细胞的宽场荧光图像（βIII-微管蛋白，绿色；巢蛋白，红色；Ki67，品红色；DAPI，蓝色）。比例尺：100µm。b）7天后底物上NSCs的细胞总数。c）7天后通过βIII-微管蛋白+细胞在细胞总数中的百分比来评估底物上的神经元分化。（数据显示为平均值±S.E.M.N=2，n=3，每种情况下至少分析了15张图像。使用了单向ANOVA和事后Tukey检验。*代表p<0.05，**代表p<0.001）。

图4.3D寡聚EDOT-PCL支架制备过程。a）使用溶液静电纺丝制成的寡聚EDOT-PCL支架的SEM图像。比例尺：20µm。b）24小时后溶液静电纺丝支架上的NSC分化。比例尺：5µm。c）使用熔融静电纺丝书写（MEW）创建的寡聚EDOT-PCL晶格支架的扫描电子显微镜（SEM）图像。比例尺：20µm。d）24小时后熔融电纺3D晶格支架上的神经干细胞（NSC）分化。比例尺：10µm。e）在熔融电纺3D晶格支架上用βIII-微管蛋白（绿色）、巢蛋白（红色）和DAPI（蓝色）染色的NSCs的共聚焦激光扫描显微镜图像。比例尺：20µm。

图5.电刺激（ES）对在寡聚EDOT-PCL膜上培养的NSCs的影响。a）刺激（左图）和未刺激（右图）的广域荧光图像（βIII-微管蛋白，绿色；巢蛋白，红色；DAPI，蓝色）。比例尺：100µm。b）带有或不带有电刺激的基底上NSCs的平均神经突长度。c）带有或不带有电刺激的基底上NSCs的神经突分支。（数据显示为平均值±S.E.M.N=3，n=2，每种情况下至少分析了12张图像。使用了学生的t检验。*表示p<0.05）。