Study of conductive polymers for bioelectronics

Abstract

Durante esta tesis doctoral se han desarrollado nuevos polímeros orgánicos conductores para su aplicación en bioelectrónica. Partiendo del material más famoso y utilizado hoy en día el PEDOT:PSS, se han podido mejorar propiedades como la biocompatibilidad, estabilidad y funcionabilidad. Todo ello, nos ha llevado a nuevos materiales que pueden servir para mejorar diferentes aplicaciones como sensores, electrodos cutáneos o scaffolds para ingeniería tisular. En el primer capítulo hemos sustituido el polímero aniónico PSS con otros más bio-tolerante los Glicosaminoglicanos (GAGs). Estos polímeros están presentes en nuestro cuerpo y llevan grupos sulfonatos y carboxilatos, los cuales pueden interaccionar con la cadena de PEDOT y estabilizar la carga positiva. El material final presenta efecto antiinflamatorio muy útil en vista de un implante corporal, para contrastar la inflamación resultante. En el segundo capítulo nos hemos enfocado en introducir en la formulación de PEDOT:PSS un nuevo agente reticulante. La divinilsulfona (DVS), es un reticulante muy conocido en bioquímica, que se utiliza para reticular, biomoléculas. Sustituyendo GOPS, el reticulante más utilizado, por DVS, se puede llegar a una conductividad tres veces mayor, sin perder propiedades mecánicas. El exceso es fácil de quitar y es muy estables a lo largo de los días en contacto con una solución acuosa de tampón fosfato, medio ideal para células. En el último capítulo, hemos hablado de como intervenir directamente en la estructura molecular de la parte conductora. Para pode llevarlo a cabo hemos elegido cambiar el enfoque del EDOT a ProDOT mucho más fácil de sintetizar. Hemos desarrollado una síntesis, que, en solo tres pasos, permite de conectar un grupo carboxílico al ProDOT. Finalmente lo hemos fácilmente funcionalizado con 3 moléculas útiles en bioelectronica: tetraetileneglycol, Dopamine y un radical libre (TEMPO).