最近，江西科技师大和南方科技大学的研究人员在《高分子科学（英文版）》上发了篇综述，聊的是怎么用DIW 3D打印做水凝胶生物电子。

目的就是解决硬邦邦的电子设备和软乎乎的人体组织之间那种长期不匹配的问题。

你想想看，传统的硅基和金属基生物电子设备虽然已经用了好几十年，用来监测治疗帕金森、心血管病啥的，但他们太硬了。

和柔软的组织长期贴着，会产生应力，时间长了就会引发慢性炎症、瘢痕，器件性能也会衰减。

这种不匹配还有一个深层原因，生物系统是靠离子和分子传导信号的，而传统电子设备靠电子，所以信号质量会打折，治疗精度也受限。

他们这篇综述重点研究了水凝胶墨水的设计，这些墨水需要在可打印性、导电性、组织粘附和生物相容性这些互相冲突的要求之间找到平衡。

坦率的讲，墨水得具备剪切变稀的特性，打印时能从小喷嘴流出来，然后迅速凝固成型，保持精确的三维结构。

那么这些墨水具体是怎么实现的呢？

导电性上，他们主要用了PEDOT:PSS这种材料，全称是聚（3,4-乙烯二氧噻吩）和聚苯乙烯磺酸盐的复合物。

用这种材料做的墨水，打印分辨率能达到30微米左右，导电性很好，能记录到单个神经元的信号。

粘附性这块，他们用聚丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺（PAA-NHS）、壳聚糖和聚乙烯醇研制了生物粘附水凝胶。

这玩意的界面韧性很强，能稳定地贴在跳动的心脏或者其他活动的器官上，不会分层脱落。

他们还表示：「现在不用在性能和生物相容性之间做选择了，两者可以兼得。用DIW 3D打印，可以数字化设计水凝胶墨水，打印时像液体一样流出来，之后变成柔软、有粘性、还有电活性的植入物。这让我们能够以前所未有的方式控制这些器件和身体的相互作用，从宏观尺度一直到单个神经元层面。我们的愿景是创造生物电子系统，让身体不排斥它，反而将其视为自身的一部分。」

根据综述，DIW打印的水凝胶电极在检测肌电信号时，信噪比相比商用电极提高了88%。

而且它能在超过1万次心跳周期里稳定记录心外膜心电图。

同时还实现了大概0.7伏的低电压心脏起搏。

所以呢，这些数据说明DIW水凝胶电子在弥补机器和组织的鸿沟上，确实有戏。

在伤口愈合、中风康复，以及葡萄糖、乳酸这些生物标志物的实时生物传感方面，这项技术也展现了潜力。

说到底，他们还能打印多电极阵列，同时检测多种生物标志物，这对于连续、实时的健康监测很有价值。