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Artículos Regulares


Rev. LatinAm. Metal. Mat. 2015, 35(1): 70-77

ELECTRICAL CHARACTERIZATION AND ELECTROGENIC CELL STIMULATION USING A CONDUCTIVE POLYMER COMPOSITE BASED ON PEDOT:PSS/PVA/EG
(CARACTERIZACIÓN ELÉCTRICA Y ESTIMULACIÓN DE CÉLULAS ELECTROGÉNICAS USANDO EL POLÍMERO CONDUCTOR PEDOT COMBINADO CON PEDOT:PSS/PVA/EG)

Jose J. Suárez-Vargas, Marbely Calderon, Werner Brämer-Escamilla, Sarah Briceño, Ivan Sanchez, Pura Bolaños, Carlo Caputo

Online: 29-04-2014

GA-527

Abstract


Modern microelectrode arrays are being developed with emergent materials and approaches that provide properties superior to conventional metallic and inorganic semiconductor based electrodes. Newer materials include conducting polymers, nanotubes and graphene-based films. Here we propose a composite mixture with controlled electrical properties based on the p-type conductive polymer poly(3,4-ethylenedioxythiophene) doped with poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS). To improve the biocompatibility and conductivity of the material, we added a combination of the polar organic compound ethylene glycol (EG), the surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) andpolyvinyl alcohol (PVA). Using these mixtures, we fabricated films to interface electrical stimuli with rodent skeletal muscle fibers and ventricular cardiomyocytes. We demonstrated strong contractile responses and excellent biocompatible cell coupling with polymer-based films.

Arreglos de microelectrodos modernos están siendo desarrollados con materiales y enfoques emergentes que proporcionan propiedades superiores a los electrodos basados ​​en semiconductores metálicos e inorgánicos convencionales. Estos nuevos materiales incluyen polímeros conductores, nanotubos de carbono, películas basadas en grafeno, etc. En este trabajo proponemos un compuesto con propiedades eléctricas controladas usando el polímero conductor tipo p Poli(3,4-etilenodioxitiofeno) dopado con poli(estirenosulfonato) (PEDOT: PSS). Con el fin de mejorar la biocompatibilidad y la conductividad del material añadimos una combinación del compuesto orgánico polar glicol etileno (EG), el dodecil sulfato de sodio tensoactivo (SDS) y el alcohol de polivinilo (PVA). Usando estas mezclas fabricamos películas para construir interfaces eléctricas y estimular dos tipos de células biológicas electrógenicas. Nuestros resultados muestran fuertes respuestas contráctiles de las fibras musculares esqueléticas y cardiomiocitos ventriculares de ratas, así como un excelente acoplamiento biocompatible de las células tras la excitación usando las películas basadas en polímeros.


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