這張圖聚焦于 PILC 墨水實(shí)現(xiàn)高分辨率和高縱橫比 3D 打印的關(guān)鍵——離子液體促進(jìn)的氫鍵作用。（圖 2a）展示離子液體如同“催化劑”，促使 PEDOT:PSS 膠體顆粒緊密相連形成 PILC 墨水。FT - IR 光譜（圖 2b）中，隨著干燥時(shí)間增加，–OH 振動(dòng)峰向低波數(shù)移動(dòng)，表明氫鍵網(wǎng)絡(luò)逐漸增大，如同加固的“網(wǎng)”穩(wěn)定墨水結(jié)構(gòu)。對(duì)比 PILC 墨水與傳統(tǒng) PEDOT:PSS 離子液體復(fù)合材料的粘度（圖 2c）和剪切應(yīng)力（圖 2d），PILC 墨水表現(xiàn)卓越，高粘度與獨(dú)特流變特性使其在低剪切速率下維持形狀，這對(duì)打印高分辨率（約 50μm，見(jiàn)圖 2e 高分辨率打印圖像）、高縱橫比結(jié)構(gòu)極為關(guān)鍵。多層費(fèi)里斯輪結(jié)構(gòu)的圖像（圖 2f - g）及多層結(jié)構(gòu)打印圖像（圖 2h），生動(dòng)呈現(xiàn)了 PILC 墨水構(gòu)建復(fù)雜多層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大能力，宛如技藝高超的工匠打造精美作品。

圖 3：通過(guò)離心去除離子液體來(lái)評(píng)估 PILC 墨水的生物兼容性
 

生物兼容性是生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的核心要點(diǎn)，圖 3 展示了 PILC 墨水通過(guò)離心去除離子液體獲得出色生物兼容性的過(guò)程。離心去除示意圖（圖 3a）顯示這一“凈化之旅”有效分離細(xì)胞毒性離子液體成分。從 PILC 電極和 PEDOT:PSS 離子液體復(fù)合材料中 EMIM:TCB 關(guān)鍵元素（硼和氮）的掃描電子顯微鏡 - 能譜（SEM - EDS）圖譜（圖 3b、c）可知，PILC 電極中硼和氮原子含量顯著減少，表明細(xì)胞毒性成分被有效去除。體外 MTT 檢測(cè)細(xì)胞活力對(duì)比（圖 3d）顯示 PILC 電極細(xì)胞毒性較原始材料降低，與對(duì)照組相似，LIVE/DEAD 細(xì)胞活力檢測(cè)圖像（圖 3d）直觀證明其高細(xì)胞活力。且隨著離心步驟重復(fù)，細(xì)胞活力進(jìn)一步改善（補(bǔ)充圖 13），充分說(shuō)明經(jīng)離心處理的 PILC 墨水安全可靠，適用于生物電子設(shè)備制造，為健康監(jiān)測(cè)與治療提供保障。

圖 4：PILC 墨水實(shí)現(xiàn)了 3D 電路的全方位打印

圖 4 呈現(xiàn)了 PILC 墨水在 3D 電路全方位打印的神奇能力。示意圖（圖 4a）清晰展示其用于全方位打印導(dǎo)電互連的原理，開(kāi)啟通往未來(lái)電子世界大門，使復(fù)雜 3D 電路構(gòu)建成為可能。打印的 PILC 墨水 3D 電路大型懸垂結(jié)構(gòu)的頂部視圖（圖 4b）和側(cè)面視圖（c）圖像震撼人心，懸垂結(jié)構(gòu)如空中伸展的“手臂”，彰顯其打印挑戰(zhàn)性結(jié)構(gòu)的超強(qiáng)實(shí)力。優(yōu)化后的 PILC 墨水剪切應(yīng)力（圖 4d）和儲(chǔ)存模量（圖 4e）是全方位打印的關(guān)鍵，合適的參數(shù)使其能在各方向順利打印，似訓(xùn)練有素的舞者自由起舞。與之前的 PEDOT:PSS 墨水相比，PILC 墨水儲(chǔ)存模量更優(yōu)（圖 4f），且其高導(dǎo)電性可作 LED 互連線，LED 關(guān)閉（圖 4h）和開(kāi)啟（圖 4i）的圖像酷炫無(wú)比，帶我們步入充滿科技感的未來(lái)世界。

在生物電子器件領(lǐng)域，PILC墨水的應(yīng)用前景廣闊。研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)利用該材料成功制備了近場(chǎng)通訊（NFC）芯片，實(shí)現(xiàn)了在生物皮膚阻隔的條件下與手機(jī)端進(jìn)行無(wú)線信號(hào)傳輸以及電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。此外，PILC墨水打印出的電極與生物組織機(jī)械性能高度匹配，可作為柔軟的電極與組織無(wú)縫對(duì)接，無(wú)論是大面積皮膚電子紋身的制作，還是在健康監(jiān)測(cè)中展現(xiàn)出的低界面阻抗特性，都為個(gè)性化醫(yī)療監(jiān)測(cè)提供了可能。

尤為值得一提的是，PILC墨水在可植入生物電子設(shè)備方面的表現(xiàn)同樣令人矚目。其出色的機(jī)械穩(wěn)定性和耐濕性能，使其能夠在體內(nèi)環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。無(wú)論是光遺傳學(xué)ECoG記錄，還是低電壓坐骨神經(jīng)刺激，PILC墨水都能精準(zhǔn)高效地完成任務(wù)。在小鼠體內(nèi)模型實(shí)驗(yàn)中，PILC墨水展現(xiàn)出了令人信服的成果，為可植入式無(wú)線生物電子器件的制備與開(kāi)發(fā)提供了新的思路。

此外，PILC墨水還通過(guò)離心相分離有效去除了細(xì)胞毒性的離子液體，在體外MTT檢測(cè)和LIVE/DEAD試驗(yàn)中均展現(xiàn)出卓越的細(xì)胞活力。這一生物兼容性的保障，為生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用筑牢了安全根基。

在此背景下，CELLINK的BIO X6生物打印機(jī)成為了實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)突破的得力助手。

作為市場(chǎng)上最靈活的六打印頭生物打印平臺(tái)，BIO X6具備強(qiáng)大的打印能力和廣泛的材料兼容性。其內(nèi)置的電腦和觸控操作系統(tǒng)使得打印過(guò)程變得簡(jiǎn)單快捷，而大功率雙風(fēng)扇和HEPA H14頂部雙過(guò)濾器則確保了打印室內(nèi)的空氣潔凈度，為生物材料的打印提供了安全可靠的環(huán)境。此外，BIO X6還配備了UV-C滅菌燈，可以對(duì)打印室進(jìn)行消毒，進(jìn)一步保障了打印過(guò)程的無(wú)菌性。

綜上所述，3D打印高導(dǎo)電PEDOT:PSS離子液體膠體的成功開(kāi)發(fā)，不僅解決了傳統(tǒng)PEDOT:PSS材料在3D打印中的難題，還為快速定制3D生物電子器件提供了新的途徑。而CELLINK的BIO X6生物打印機(jī)則以其強(qiáng)大的打印能力和廣泛的材料兼容性，成為了實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)突破的得力工具。

未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，3D打印生物電子器件將成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，有望在疾病治療、健康監(jiān)測(cè)以及神經(jīng)科學(xué)研究等眾多領(lǐng)域開(kāi)辟全新的發(fā)展路徑，推動(dòng)生物電子學(xué)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。