近年来，智能医疗的发展推动了柔性生物电子技术的快速发展，亟需开发适合于人机界面的电子材料。导电水凝胶因具有类似皮肤的柔软、湿润和导电特性等，在人机界面领域受到越来越多的关注。特别是，混合离子和电子导电性的双导电水凝胶在开发快速响应的智能表皮生物电子器件方面发挥着越来越重要的作用。然而，传统的水凝胶由于预先成型的制备工艺和粘附力不足，不能与复杂的皮肤表面形成稳定的适形界面，如多毛或褶皱的皮肤。并且它们通常缺乏抗菌能力，制备时还需要在高温或紫外照射下引发单体聚合，这些问题使其不适用于需要在生物组织上直接加工和成型的应用场景。因此，获得高度适形、自粘附、抗菌和室温成型的水凝胶-皮肤界面是解决问题的关键。
近日，南京大学化学化工学院张秋红副教授、贾叙东教授团队提出了一种温和地在室温下原位制备导电水凝胶电极的方法，利用导电聚合物PEDOT:PSS促进两性离子单体[2-（甲基丙烯酰氧基）乙基]二甲基-（3-磺丙基）（SBMA）的自聚合，成功地在毛发皮肤或不规则伤口表面制备了高度适形的水凝胶表皮电极（ISF-PSPH）。该水凝胶表皮电极具有优良的弹性（弹性恢复率>96%）、理想的黏附强度（≈6.5 kPa）、优异的生物相容性和本征抗菌特性，并且在凝胶化过程中没有明显的热释放（<5℃）。基于ISF-PSPH的表皮电极被用来监测运动中的肌电信号。与商用电极相比，高度适形的水凝胶电极-皮肤界面表现出更低的界面阻抗，更好的稳定性和皮肤友好性。特别是在记录多毛皮肤区域的表面肌电（sEMG）信号方面，该电极受运动影响小，具有出色的信号稳定性。此外,这种高度适形的ISF-PSPH的表皮电极还被用于在电刺激下促进糖尿病伤口的愈合。
上述研究成果近日以“In Situ Forming Dual-Conductive Hydrogels Enable Conformal, Self-Adhesive and Antibacterial Epidermal Electrodes”为题发表于Advanced Functional Materials。南京大学化学化工学院博士生黄鑫鑫为文章第一作者，张秋红副教授、贾叙东教授为通讯作者。该工作得到国家自然科学基金(No. 22075130)以及中央高校基础研究基金的支持。同时也感谢高性能高分子材料与技术教育部重点实验室以及配位化学国家重点实验室在本研究中给予的支持。南京大学医学院附属金陵医院的陈灿文同学、任建安教授，现代工程与应用科学学院的孔德圣教授对本工作给予了大力支持和帮助。
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