开发新型神经修复材料并应用于神经缺损组织修复领域是生物材料的一项重要研究内容。在国家自然科学基金支持下，皇冠无机-生医系的师生共同努力，发现神经生长因子复合的聚吡咯导电复合丝膜材料能促进类神经细胞的分化及神经轴突生长（Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2013, 110, 450-457）。近年来，他们在导电复合膜材料基础上开发了电刺激条件对蛋白的控制释放和神经细胞轴突生长的促进作用（Electro- chimica Acta, 2015, 185, 172-177;Journal of Nanoscience & Nanotechnology, 2016, 16, 2283-2290& 2371-2377），在神经损伤组织修复方面展现出良好的应用前景(Frontier Materials Science, 2014, 8, 39-45)。

通过生物相容性的离子分子的掺杂，聚吡咯能够具有良好的半导体性能

。相比于单纯可降解的聚乳酸等神经修复材料，聚吡咯材料呈现出与神经组织一样能够传递离子电流的良好性能。近十多年来已经在生物传感器及生物检测中得到了很多进展和应用，但在组织工程领域，还有导电性较低、神经细胞难以亲合长入的问题。研究人员设计并构建了一类平行导电丝膜，以利于神经轴突的定向生长。在此基础上，研究人员继续对该复合材料进行表面修饰和改进，发展了多孔复合的导电丝膜，以利于神经轴突生长锥表面的细胞伪足的粘附、迁移（图1），相关成果发表在Colloids & Surfaces B:Biointerfaces, 2015, 134, 469-474上。

图1.多孔平行丝膜促进神经轴突生长的结构示意图。

在神经损伤修复领域，研究人员基于细胞外基质生长因子的策略，提出通过“连接成纤维细胞外基质”设计，以构建具有多种蛋白因子复合的仿生神经组织工程支架修复材料的新思路。通过电化学沉积法制备聚吡咯导电平行复合丝膜，并在丝膜上培养成纤维细胞L929再细胞消融，构建了具有层粘连蛋白、纤维连接蛋白、胞外胶原等多种蛋白连接的导电复合支架（图2）。该类材料具有与神经组织具有类似的组成结构，通过电刺激调控，能够协同促进神经生长锥及轴突的生长，相关成果发表在Colloids & Surfaces B: Biointerfaces, 2015, 134, 469-474上。与此同时，研究人员在深入研究聚吡咯纳米颗粒结合聚乳酸纳米纤维研究基础上，通过分析不同电刺激参数对神经轴突生长的影响，发现了电刺激不仅促进神经轴突生长，还影响神经轴突的延伸方向（图3）。该材料在200 mV/cm条件下能把轴突的取向率从无电刺激的69%提高到83%，相关成果发表在ACS Applied Materials & Interfaces, 2016, 8, 12576-12582上。这些研究成果表明“这种表面修饰的聚吡咯复合平行丝膜”在电刺激下对于神经损伤组织修复具有重要理论和实践意义。