电治疗是利用电信号调控细胞的生理活动从而修复组织的各项功能。电刺激治疗是一种有效的医疗手段，已经被用于治疗多种疾病，如帕金森综合症、糖尿病、肥胖症和高血压等。但是，传统电治疗只有单一生物物理刺激，其治疗过程缓慢而且疗效有限。

  针对这些问题，西南交通大学鲁雄教授课题组研发了一种仿贻贝刺激响应性导电微囊，其具有电调控刺激响应药物释放和电调控细胞行为的双功能。该微囊由导电聚合物分子聚吡咯和细胞亲和的仿贻贝单元聚多巴胺组成，利用聚苯乙烯微球为模板，通过精确调控电化学沉积条件制备得到。在电沉积氧化过程中，药物和聚多巴胺作为阴离子被掺杂到聚吡咯主链中。当在还原条件（电刺激）下，药物就会被释放出来。

  本研究制备的电刺激响应性导电微囊可为电治疗提供物理和化学双重刺激，从而增强单一电刺激疗效。物理刺激是利用聚吡咯的导电性传输电信号给细胞，利用生理电调控细胞行为；化学刺激是指利用聚吡咯的氧化-还原特性，在电刺激下定时、定量的按需释放药物，促进细胞分化。物理刺激和化学刺激协同提高电治疗疗效。

（a）电化学沉积示意图。（b）将电化学沉积后得到的地塞米松/聚多巴胺/聚吡咯（DEX/PDA/PPy）包裹的表面浸泡于四氢呋喃（THF）中除去聚苯乙烯微球模板，最后得到DEX/PDA/PPy微囊。（c）电刺激药物释放示意图。（d）高通量电刺激系统示意图。通过高通量电刺激观察细胞在不同表面结构、组分和电信号下的生长情况。（e）高通量电刺激下细胞荧光染色图片。

  与传统导电高分子膜不同，该导电微囊具有两个特性：聚多巴胺的细胞亲和性和微囊的微孔结构。这两个特性为细胞提供了一个仿细胞外基质的微环境。高通量电刺激细胞实验表明这种新型高分子微囊可以通过其微孔结构、细胞亲和性和电刺激信号协同调控细胞行为。该研究制备的新型高分子微囊体系不仅可以有效提高电治疗效果，而且还能通过高通量筛选出最有利于细胞分化的电信号参数，为电治疗在组织工程中应用提供理论基础和科学依据。

  相关成果以“Electroresponsive and cell-af?nitive polydopamine/ polypyrrole composite microcapsules with a dual-function of on-demand drug delivery and cell stimulation for electrical therapy”为题发表在2017年3月10日出版的Nature子刊《自然亚洲材料》（NPG Asia Materials, 影响因子：8.772）上。该研究得到了国家重点研发计划、863、国家自然科学基金等项目支持。

  论文链接：http://www.nature.com/am/journal/v9/n3/full/am201716a.html?WT.feed_name=subjects_materials-science