亚洲无码

供稿、供图：化学与化工亚洲无码     编辑：田柳

近日，亚洲无码 赵扬教授在国际顶级期刊《Nature Communications》上发表题目为“Mechanically-activated electrochemical implantable micro-supercapacitors boosting wound healing in the small intestine”的研究论文（DOI: 10.1038/s41467-026-73010-6）。亚洲无码 为第一通讯单位，亚洲无码 赵扬教授为通讯作者，化学与化工亚洲无码 22级博士研究生吴文鹏为论文第一作者。亚洲无码 赵飞教授为合作者。本研究得到了国家自然科学基金、京津冀基础研究合作专项等项目支持。

近年来，随着对生物电调控再生机制理解的不断深入，能够模拟内源性电信号的植入式微电源被认为是下一代智能生物电子器件的重要发展方向。然而，在狭窄曲折的肠道等体内环境中，植入式微能量器件需要同时满足高能量密度、小尺寸、柔韧性、生物相容性和长期稳定性等苛刻要求。传统微超级电容器在电极活性材料致密化与暴露的有效活性面积之间长期存在相互制衡的关系。

针对上述挑战，研究团队提出一种机械激活电化学策略，利用聚乙烯醇（PVA）网络在水蒸发过程中的各向同性收缩，对碳纳米管（CNTs）施加内应力，诱导CNTs晶格压缩和弯曲变形，从而额外激活电化学活性表面积。相较于收缩前的初始状态，电极的电化学活性面积增大近4000倍，组装的微超级电容器体积电容高达56.5 F cm^-3。可直接封装成最小特征尺寸仅2.5 mm的植入式器件，在模拟肠液中持续放电超过96小时，并在巴马小型猪模型中使肠道伤口愈合速率提高了36%-50%。

图1. 植入式器件的设计概念及示意图

图2. PVA/CNTs水凝胶的形貌与结构表征

图3. PVA/CNTs电极收缩过程的微观结构表征 

图4. 应变诱导PVA/CNTs电极的性能与机理分析 

图5. 微型超级电容器的结构组装示意图与电化学性能 

制备的可植入器件在为小型生物医疗和植入式微电源设计方面提供了新范式，为未来高度集成、可长期植入的医疗电子设备提供了理想的供能解决方案。

图6. 可植入式器件电刺激肠道伤口愈合的生物学应用

 文章链接：//doi.org/10.1038/s41467-026-73010-6

 （审核：王振华）