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  電治療是利用電信號調控細胞的生理活動從而修復組織的各項功能。電刺激治療是一種有效的醫療手段，已經被用于治療多種疾病，如帕金森綜合癥、糖尿病、肥胖癥和高血壓等。但是，傳統電治療只有單一生物物理刺激，其治療過程緩慢而且療效有限。

  針對這些問題，西南交通大學魯雄教授課題組研發了一種仿貽貝刺激響應性導電微囊，其具有電調控刺激響應藥物釋放和電調控細胞行為的雙功能。該微囊由導電聚合物分子聚吡咯和細胞親和的仿貽貝單元聚多巴胺組成，利用聚苯乙烯微球為模板，通過精確調控電化學沉積條件制備得到。在電沉積氧化過程中，藥物和聚多巴胺作為陰離子被摻雜到聚吡咯主鏈中。當在還原條件（電刺激）下，藥物就會被釋放出來。

  本研究制備的電刺激響應性導電微囊可為電治療提供物理和化學雙重刺激，從而增強單一電刺激療效。物理刺激是利用聚吡咯的導電性傳輸電信號給細胞，利用生理電調控細胞行為；化學刺激是指利用聚吡咯的氧化-還原特性，在電刺激下定時、定量的按需釋放藥物，促進細胞分化。物理刺激和化學刺激協同提高電治療療效。

（a）電化學沉積示意圖。（b）將電化學沉積后得到的地塞米松/聚多巴胺/聚吡咯（DEX/PDA/PPy）包裹的表面浸泡于四氫呋喃（THF）中除去聚苯乙烯微球模板，最后得到DEX/PDA/PPy微囊。（c）電刺激藥物釋放示意圖。（d）高通量電刺激系統示意圖。通過高通量電刺激觀察細胞在不同表面結構、組分和電信號下的生長情況。（e）高通量電刺激下細胞熒光染色圖片。

  與傳統導電高分子膜不同，該導電微囊具有兩個特性：聚多巴胺的細胞親和性和微囊的微孔結構。這兩個特性為細胞提供了一個仿細胞外基質的微環境。高通量電刺激細胞實驗表明這種新型高分子微囊可以通過其微孔結構、細胞親和性和電刺激信號協同調控細胞行為。該研究制備的新型高分子微囊體系不僅可以有效提高電治療效果，而且還能通過高通量篩選出最有利于細胞分化的電信號參數，為電治療在組織工程中應用提供理論基礎和科學依據。

  相關成果以“Electroresponsive and cell-af?nitive polydopamine/ polypyrrole composite microcapsules with a dual-function of on-demand drug delivery and cell stimulation for electrical therapy”為題發表在2017年3月10日出版的Nature子刊《自然亞洲材料》（NPG Asia Materials, 影響因子：8.772）上。該研究得到了國家重點研發計劃、863、國家自然科學基金等項目支持。

  論文鏈接：http://www.nature.com/am/journal/v9/n3/full/am201716a.html?WT.feed_name=subjects_materials-science