Проводящие полимеры: на пути к «умному» биоматериалу для тканевой инженерии

Создание биоматериалов, отвечающих на внешние стимулы и обладающих легко настраиваемыми свойствами, — одна из приоритетных задач тканевой инженерии. Новый тип электроактивных биоматериалов — проводящие полимеры — обещает стать таким материалом. Проводящие полимеры уже применяются в топливных элементах, компьютерных дисплеях и инструментах для микрохирургии и теперь находят применение в области биоматериалов. Эти универсальные полимеры можно синтезировать в виде самостоятельных материалов, гидрогелей, включать в композиты или получать из них микроволокна методом электроформования. Их можно делать биосовместимыми и биодеградируемыми. Физические свойства таких материалов легко оптимизировать для конкретной задачи, связывая с полимером биологически значимые молекулы одним из многочисленных доступных методов функционализации. Благодаря электропроводности клетки или ткани, культивируемые на этих материалах, можно стимулировать; можно изменять и физические свойства самих полимеров после синтеза, а также высвобождать связанные в них лекарственные препараты путем подачи электрического сигнала. Поэтому неудивительно, что эти полимеры становятся очень важными материалами для биосенсоров, нейроимплантатов, систем доставки лекарств и каркасов для тканевой инженерии. Основное внимание уделено полипирролу, полианилину и поли(3,4-этилендиокситиофену); проводящие полимеры рассматриваются с точки зрения тканевой инженерии. Обсуждаются основные свойства проводящих полимеров, их химический и электрохимический синтез, явления, лежащие в основе их проводимости, а также способы настройки их свойств (функционализация, композиты и т. д.).